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Renforcement structurel

Renforcement structurel

Voici les interventions de renforcement structurel parmi lesquelles choisir pour augmenter le niveau de sécurité des bâtiments existants

Améliorer la sécurité structurelle des bâtiments existants représente un défi complexe. Identifier les causes des désaccords et les points faibles du bâtiment constitue certainement la première étape pour choisir les interventions de renforcement structurel à adopter.

Quels sont les critères directeurs que le concepteur devrait suivre pour choisir une intervention de renforcement structurel ? 

Dans cet article, nous verrons comment s’orienter parmi les différentes typologies d’interventions de renforcement et comment obtenir des analyses détaillées et des calculs répondant aux exigences avec le soutien d’un logiciel de calcul structurel.

Qu’est-ce que le renforcement structurel

Le renforcement structurel regroupe les actions et techniques d’intervention visant à améliorer la sécurité des bâtiments existants. L’augmentation de la sécurité structurelle peut concerner des éléments structurels individuels de la construction (comme dans le cas d’interventions locales ou de réparations), ou l’ensemble de l’ouvrage (comme dans le cas d’améliorations ou d’adaptations), impactant de manière significative le comportement global du bâtiment. Le choix de l’intervention de renforcement structurel à adopter vise à contrer le développement de mécanismes locaux et/ou fragiles et à améliorer le comportement de la structure, augmentant ainsi le niveau de sécurité pour ses utilisateurs.

Renforcement structurelle de la maçonnerie

Renforcement structurelle de la maçonnerie

Renforcement structurel des maçonneries

Les interventions de renforcement structurel des maçonneries peuvent varier en fonction de la nature et de l’ampleur des dommages constatés, ainsi que des caractéristiques spécifiques du bâtiment et du type de maçonnerie. Cependant, certains des interventions les plus courantes pour le renforcement des maçonneries incluent : 

Injection de résine ou de mortier

Cette technique implique l’injection de résines ou de mortiers spéciaux dans les éléments de maçonnerie endommagés. Cette intervention est choisie pour renforcer les maçonneries existantes, restaurer la cohésion et la résistance structurelle, et en cas de pulvérisation du mortier d’origine.

Plaquage en béton armé

Le béton armé est une intervention avantageuse dans le cas de maçonneries fortement endommagées et inconsistantes. L’intervention implique la réalisation de deux plaques en béton armé, placées sur les côtés de la maçonnerie et reliées à celle-ci par des connecteurs transversaux. Cette technique est efficace uniquement si le plâtre armé est appliqué sur les deux côtés de la maçonnerie et si des connexions transversales adéquates sont placées, telles que des barres injectées, solidement ancrées aux treillis d’armature. De plus, il est essentiel de prêter attention au chevauchement adéquat des panneaux de treillis soudés par électrofusion, assurant ainsi la continuité de l’armature à la fois verticalement et horizontalement.

Réalisation d’interventions de couture

L’ajout de coutures, souvent réalisées avec des barres en acier ou des fibres composites, peut relier ensemble des parties distinctes des murs, notamment aux coins ou aux intersections des murs. Il est conseillé d’opter pour des coutures armées en cas de forte discontinuité entre les éléments structurels.

Application de tissus en fibre de carbone

Les tissus en fibre de carbone peuvent être collés à la surface des murs pour en améliorer la résistance. Cette technique est souvent utilisée en combinaison avec des résines adhésives.

Interventions de renforcement d’arcades et de coins

Des parties spécifiques des murs, telles que les coins et les arcades, peuvent être soumises à différentes contraintes. Des interventions ciblées, comme l’installation de tirants ou l’utilisation de matériaux composites, peuvent être appliquées pour renforcer ces zones.

Réparation et reconstruction ponctuelles

En cas de dommages graves ou avancés (comme des fissures traversantes, des détachements, des effondrements ponctuels, etc.), il peut être nécessaire de procéder à la réparation ou à la reconstruction de portions spécifiques des murs ou au remplacement de pierres endommagées (technique du coudre et recoudre). Cela peut impliquer le remplacement ponctuel de briques et de pierres par des éléments similaires à ceux existants ou l’utilisation de matériaux différents des originaux, afin de rendre l’intervention reconnaissable en cas de restauration conservatrice.

Chaînes et câbles de précontrainte

Pour éviter le phénomène de basculement hors du plan des murs, il est recommandé d’insérer des chaînes en acier. L’utilisation de chaînes devrait faire partie d’une approche intégrée de consolidation, qui pourrait inclure également d’autres interventions telles que l’injection de résines, le renforcement des fondations, le béton armé et d’autres techniques spécifiques aux besoins du bâtiment.

Interventions de consolidation sismique

Dans les zones sismiques, les interventions de consolidation peuvent inclure l’installation de dispositifs antisismiques, tels que des isolateurs élastomères ou des amortisseurs, afin d’améliorer la capacité du bâtiment à résister aux forces sismiques.

Voici une vidéo qui vous montre comment effectuer le calcul des structures en maçonnerie porteuse lors d’interventions de renforcement sismique.

Consolidation structurelle du béton armé

La consolidation structurelle du béton armé est essentielle pour préserver et améliorer la sécurité et la durabilité des structures présentant des dommages ou une détérioration. Les interventions peuvent varier en fonction de la nature spécifique des problèmes rencontrés, mais certaines méthodes courantes comprennent .

Renforcement des armatures

Cette technique implique l’ajout d’armatures supplémentaires pour augmenter la résistance de la structure. Cela peut impliquer l’enroulement de barres d’acier supplémentaires autour des éléments structurels existants ou l’insertion de barres supplémentaires dans les sections critiques.

Injections de résine époxy

L’injection de résine époxy peut être utilisée pour combler d’éventuelles fissures présentes dans le béton. Ce processus améliore la cohésion du matériau et en augmente la résistance.

Interventions de restauration du béton

La réparation des surfaces dégradées ou endommagées du béton peut être réalisée en retirant le béton endommagé et en appliquant de nouveaux couches ou des mortiers de restauration.

Renforts en fibres de carbone ou composites

L’application de couches de fibres de carbone ou de matériaux composites similaires sur les surfaces du béton peut améliorer sa résistance et sa capacité portante.

Augmentation de la section transversale

Dans certains cas, il est possible d’augmenter la section transversale des éléments structurels tels que poutres ou colonnes pour améliorer la capacité portante. Cela peut être réalisé en ajoutant de nouveaux éléments structurels ou en réalisant des renforts externes.

Protection anticorrosion des armatures

La corrosion des armatures est un problème courant dans le béton armé. L’application de revêtements anticorrosion ou l’utilisation de béton chimiquement modifié peut prévenir la corrosion et préserver l’intégrité structurelle.

Interventions de consolidation sismique

Dans les zones sismiques, les interventions peuvent inclure l’installation de systèmes de dissipation d’énergie ou d’isolateurs sismiques pour améliorer la capacité du bâtiment à résister aux forces sismiques.

Technologies de surveillance structurelle

L’installation de systèmes de surveillance structurelle peut faire partie intégrante des interventions de consolidation. Ces systèmes permettent l’évaluation continue des conditions structurelles au fil du temps, notamment grâce à l’utilisation de logiciels de surveillance de la santé structurelle.

Analyse structurelle avancée

L’utilisation de modélisation avancée et d’analyse structurelle peut aider à identifier les zones critiques et à guider les interventions de consolidation de manière ciblée. Utiliser un logiciel de calcul structurel utilisant le modèle 3D du bâtiment peut être la solution la plus appropriée.

Consolidation avec fibres de carbone

La consolidation avec fibres de carbone est une technique avancée utilisée dans le domaine du renforcement structurel pour améliorer les performances et la résistance des éléments de construction en béton, pierre, acier, etc. Cette méthode exploite les caractéristiques mécaniques exceptionnelles des fibres de carbone, qui sont légères, très résistantes et résistantes à la corrosion.
Pour en savoir plus, je vous renvoie à cet article technique «Fibre de carbone en construction».

 

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