Renforcement et réhabilitation des structures par les polymères renforcés des fibres (PRF)

À la fin de ce cours, vous serez en mesure de :

• Sélectionner des systèmes de renforcement en PRF, internes et externes, appropriés en fonction des déficiences structurales et des contraintes du projet
• Appliquer les normes de conception canadiennes et internationales (CSA S806, ACI 440, ACI 549) à l’analyse et à la conception d’éléments en béton renforcés par des PRF
• Concevoir des solutions de renforcement en flexion, en cisaillement, sous charges axiales et par confinement à l’aide de systèmes en PRF
• Évaluer les considérations de serviceabilité, de durabilité et de constructibilité associées à l’utilisation des matériaux composites
• Analyser des exemples réels et effectuer des calculs de conception pour des applications de renforcement et de réhabilitation à l’aide de PRF

Description

À titre d’ingénieure ou d’ingénieur en exercice, vous êtes de plus en plus appelé.e à intervenir sur des structures en béton vieillissantes ou déficientes qui nécessitent un renforcement ou une réhabilitation, tout en respectant les exigences actuelles de performance, de durabilité et de conformité aux codes. Les méthodes traditionnelles de renforcement ne sont pas toujours pratiques ni efficaces, en particulier dans des environnements agressifs ou dans des conditions de chantier contraignantes. Les polymères renforcés de fibres (PRF) offrent des solutions de rechange performantes, mais leur utilisation efficace exige une compréhension approfondie du comportement des matériaux, de la philosophie de conception et des normes applicables.

Ce cours propose une approche structurée et axée sur la pratique pour le renforcement interne et la réhabilitation externe des structures en béton armé à l’aide de systèmes en PRF. Vous y explorerez les différences de comportement entre les matériaux composites et l’acier, l’incidence de ces différences sur les choix de conception, ainsi que l’application des codes et guides canadiens et internationaux encadrant leur utilisation. Une attention particulière est accordée aux applications en flexion, en cisaillement, sous charges axiales et par confinement, aux exigences pratiques ainsi qu’à la sélection de stratégies de renforcement appropriées.

À l’aide d’exemples résolus, d’exercices et d’études de cas appliquées, vous développerez la confiance nécessaire pour concevoir, évaluer et justifier des solutions de renforcement par PRF dans des projets d’ingénierie réels. Le cours aborde également les systèmes de renforcement par montage près de la surface (NSM) ainsi que les matrices cimentaires renforcées de fibres (MCRF), vous fournissant des outils pratiques pouvant être appliqués immédiatement en conception et en réhabilitation structurales.

Clientèle ciblée :

• Les ingénieures et ingénieurs en structure ou en génie civil impliqué.e.s dans la conception, l’évaluation ou la réhabilitation de structures en béton
• Les technologues en ingénierie et les professionnel.le.s techniques qui appuient l’analyse et la conception structurales
• Les ingénieures et ingénieurs œuvrant dans les domaines des infrastructures, des structures industrielles, des bâtiments ou du transport
• Les praticien.ne.s souhaitant obtenir des orientations pratiques pour l’application des systèmes en PRF conformément aux normes de conception

Jour I

Renforcement des structures en béton armé à l’interne avec des barres en PRF

Accueil, introduction et aperçu de l'atelier

• Introduction aux matériaux composites et leur utilisation en construction
• Types de composites et méthodes de leur fabrication
• Propriétés mécaniques des composites

Normes et guides pour le renforcement interne avec les barres en PRF

• Manuels, normes de conception et directives disponibles
• Une perspective sur l'élaboration de la norme canadienne CSA-S806

Analyse et conception de structures en béton armé avec les barres en PRF

• Philosophie de la conception avec les barres en PRF
• Conception des structures en flexion par les barres en PRF
• Conception en cisaillement par des étriers en PRF
• Conception des structures chargées axialement et renforcées avec des barres en PRF
• Exigences de service dans les structures en béton renforcées avec les barres en PRF
• Sujets supplémentaires

Jour II

Renforcement des structures en béton armé à l’interne avec des barres en PRF (suite)
Exemples résolus, exercices, applications pratiques sur le renforcement interne avec des barres en PRF

Réhabilitation des structures en béton armé avec les matériaux composites

Accueil, introduction et aperçu de l'atelier

• Les composites versus les techniques de renforcement traditionnelles
• Les composites pour le renforcement externe des structures en béton : types et applications
• Évaluation de l'état actuel de la structure : faut-il utiliser des composites ?
• Avantages et désavantages des matériaux composites pour le renforcement externe
• Caractéristiques des matériaux composites utilisées à l’externe

Normes et guides pour la réhabilitation des structures avec les matériaux composites

• Manuels, normes de conception et directives disponibles
• Une perspective sur l’utilisation de la norme Canadienne et le guide de conception ACI-440

Utilisation des matériaux composites comme renforcement externe

• Renforcement des structures déficientes en flexion : méthodes de conception et d'analyse
• Renforcement en cisaillement
• Confinement d'éléments chargés axialement à l'aide de composites.
• Mesures et exigences des normes

Exemples résolus, exercices et applications pratiques

Jour III

Réhabilitation des structures en béton armé avec les matériaux composites (suite)

• Technique de « montage proche de la surface » (Near-surface mounted–NSM)
• Types de systèmes « NSM » et leurs applications
• Philosophie et paramètres de conception
• Applications aux membres déficients en flexion
• Mesures et exigences des normes
• Considérations pratiques

• Introduction aux « matrices cimentaires renforcées de fibres – MCRF »
• Types, propriétés et méthodes de conception par les MCRF
• Applications aux membres déficients en flexion
• Confinement des membres axiales avec les MCRF
• Introduction au guide ACI-549 : mesures et exigences
• Considérations pratiques

• Exemples résolus, exercices et applications pratiques

Questions et réponses et rétroaction aux participants sur les acquis d'apprentissage