Au cours de leur durée de vie, les structures béton sont souvent confrontées au changement de leur usage. Ce changement peut augmenter les charges d’exploitation et nécessiter un renforcement de la structure.
Pour expliquer le principe, voici le cas d’une structure béton à renforcer en raison d’un accroissement de charges d’exploitation. Cette étude de cas permet d’aborder de façon concrète les différents types de renforcement par matériaux composites les plus courants.
Cette structure béton est constituée de poutres de 10 m de portée, de section 60 x 100 cm, supportant une dalle béton de 25 cm d’épaisseur et de 10 m de portée entre poutres. Les poutres sont elles-mêmes supportées par des poteaux de 4 m de hauteur et de 60 x 60 cm de section.
Structure béton à l'origine
Projet de rajout de charges De nouvelles charges dans le bâtiment nécessitent un renforcement
Le nouvel exploitant souhaite ajouter une machine très lourde sur une dalle de 3,50 x 3,50 m destinée à répartir les charges et à amortir les vibrations. D’autre part, les conditions d’exploitation de l’étage supérieur nécessitent de rajouter un poteau sur la dalle.
Le ferraillage prévu lors de la conception de la structure ne prend pas en compte ces charges et il faut donc faire un nouveau calcul afin de prévoir, si nécessaire, un renforcement.
Renfort poteaux-poutre dalle
Comment renforcer la poutre, les poteaux et la dalle de béton
Tous calculs faits, la reprise de ces nouvelles charges nécessite :
- le renforcement de la poutre à la flexion et à l’effort tranchant ;
- le renforcement des poteaux pour augmenter l’effort de compression par confinement ;
- le renforcement ponctuel de la dalle pour éviter le poinçonnement.
Le projet de renforcement nécessite le rajout de matériaux composites en sous-face de la nervure et sur les âmes de la poutre, ainsi que le confinement par matériaux composites des deux poteaux. Enfin, il faut réaliser un maillage en matériaux composites en sous-face de la dalle au droit du poteau.
Renfort de poutre
Coller les bandes de renfort en sous-face le long de la poutre
Deux bandes de renfort doivent être collées en sous-face tout le long de la poutre pour le renfort au moment de flexion. Au niveau de l’appui, cinq bandes en forme de U doivent être collées pour le renfort à l’effort tranchant. Des cornières assurent l’ancrage des bandes d’effort tranchant dans la dalle. Il est possible d’utiliser, à la place des cornières, des mèches collées et ancrées dans un trou foré dans la dalle.
Les poteaux sont renforcés par des bandes verticales collées tout le long des quatre faces. Ces bandes verticales sont complétées par des bandes transversales qui enserrent le poteau à espaces réguliers pour réaliser un confinement permettant d’augmenter l’effort de compression.
Au droit du poteau qui transmet des charges depuis le niveau supérieur, le renforcement par une grille de matériaux composites pallie le poinçonnement non prévu dans le ferraillage initial.
Renfort ponctuel de dalle
Travail en hauteur avec une plate-forme élévatrice à ciseaux 
Décapage de béton à l'aide d'une ponceuse reliée à un aspirateur. 
Préparation de la résine époxy par le salarié équipé d'un masque respiratoire. 
Collage des bandes sous talon-poutre. 
Traçage pour le renfort des âmes. 
Collage renforts âme.