EP0034224A2 - Procédé de renforcement de poutres de bois et poutres ainsi obtenues - Google Patents

Procédé de renforcement de poutres de bois et poutres ainsi obtenues Download PDF

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    • E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for reinforcing wooden beams and extends to the wooden beams thus reinforced.
  • the invention is primarily, but not exclusively, aimed at restoring old beams or strengthening existing structural beams with a view to adapting their resistance to new conditions of use.
  • the system according to the present invention belongs to the first group.
  • the present invention proposes to offer an effective and perfectly satisfactory solution to this problem, that is to say of the meeting of two beams of any size in a mechanical whole.
  • Reinforcing beam 1 is an old gnawed beam, the bad parts of which must be completely removed and any hollows must be filled with an appropriate epoxy resin or a suitable mixture of epoxy resin.
  • the contact surface, to which the new reinforcement beam 2 will apply, must be carefully flattened with the plane and the beam must be carefully smoothed over its entire surface by sandblasting.
  • Said contact surface is coated with a layer of glass fibers 3 of 300-400 g / m 2 , on which the reinforcing beam 2 is placed.
  • anchoring holes 4 which form a vertical angle of about 45 ° relative to the transverse section plane of the beams.
  • these anchor holes are staggered in two rows. The number, interval and vertical angle of the holes vary from case to case.
  • each anchoring hole 4 is inserted a reinforcing rod 5, for example in the form of a synthetic resin rod reinforced with glass fibers.
  • a reinforcing rod 5 for example in the form of a synthetic resin rod reinforced with glass fibers.
  • the joints between the two beams are then closed using a formwork, a cement-based mortar or synthetic resin, or bituminous canvas.
  • a suitable mixture based on epoxy resins is then introduced by casting or injection so as to completely fill the holes and completely impregnate the layer of fibers.
  • the epoxy resin mixture is sufficiently cured after approximately 24 hours.
  • the hole plug is removed and the remaining slots are stuffed by injecting an epoxy resin or other suitable product.
  • the soiled parts of the beam are finally thoroughly cleaned and, if necessary, painted.
  • An oak wood beam composed of two beams glued together by the method according to the invention and having a length of 2000 mm, a height of 400 mm and a width of 200 mm, is placed on two supports spaced 1700 mm apart and gradually charged in the middle.
  • the following deflections are measured: 3.5 mm under a load of 10,000 kg, 5.48 mm under a load of 15,000 kg and 6.85 mm under a load of 18,000 kg. Break at 30,000 kg.

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Abstract

Procédé de renforcement de poutres de bois comportant au moins les stades successifs suivants : mise en contact mutuel des deux poutres (1, 2) à réunir avec intercalation d'une couche de fibres (3); perçage d'une pluralité de trous d'ancrage (4) à travers les deux poutres et la couche de fibres; introduction de tiges d'armature (5) dans les trous ainsi obtenus; obturation des joints entre les deux poutres; et introduction par coulage ou par injection d'une résine époxy ou d'un mélange de résines époxy dans lesdits trous d'ancrage (4) jusqu'à leur remplissage total et jusqu'a l'imprégnation totale de la couche de fibres (3). Poutres ainsi obtenues.

Description

  • La présente invention a trait à un procédé de renforcement de poutres de bois et s'étend aux poutres de bois ainsi renforcées.
  • L'invention vise en tout premier lieu, mais pas exclusivement, la restauration de vieilles poutres ou le renforcement de poutres de charpentes existantes en vue de l'adaptation de leur résistance à de nouvelles conditions de mise en oeuvre.
  • On connaît déjà plusieurs procédés de renforcement de poutres de bois, caractérisés, les uns, par la fixation d'une nouvelle poutre à la poutre à renforcer et, les autres, par l'emploi de tiges de renforcement métalliques (brevet allemand n° 547.576). Le système selon la présente invention appartient au premier groupe.
  • L'application du système comportant la réunion de deux poutres sous forme d'un ensemble constituant un tout mécanique bien défini s'est limitée jusqu'à présent à la réunion de poutres de section relativement réduite. La raison en est que les techniques connues rencontrent de grandes difficultés et s'avèrent même inapplicables lorsqu'il s'agit de réunir des poutres de grandes dimensions, et cela surtout lorsque le travail doit être exécuté au chantier.
  • Aussi, la présente invention se propose-t-elle d'offrir une solution efficace et parfaitement satisfaisante de ce problème, c'est-à-dire de la-réunion de deux poutres de dimensions quelconques en un tout mécanique.
  • A cet effet, le procédé selon l'invention concernant la fixation d'une poutre de renforcement de bois sur ou contre une poutre de bois à renforcer, comporte au moins les stades suivants :
    • a) mise en contact mutuel des deux poutres à réunir dans la position requise avec intercalation d'une couche de fibres;
    • b) perçage d'une pluralité de trous d'ancrage à travers les deux poutres et la couche de fibres;
    • c) introduction de tiges d'armature dans les trous ainsi obtenus;
    • d) obturation des joints entre les deux poutres; et
    • e) introduction par coulage ou par injection d'une résine époxy ou d'un mélange de résines époxy dans lesdits trous d'ancrage jusqu'à leur remplissage total et jusqu'à l'imprégnation totale de la couche de fibres.
  • Les caractéristiques et avantages du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un exemple de mise en oeuvre, donnée sans intention restrictive aucune et illustrée par le dessin annexé, où
    • la figure 1 représente une poutre renforcée par le système selon l'invention en vue latérale; et
    • la figure 2 représente une vue d'en dessus de la poutre renforcée selon la figure 1.
  • La poutre à renforcer 1 est une vieille poutre rongée, dont les mauvaises parties doivent être totalement enlevées et les creux éventuels doivent être remplis d'une résine époxy appropriée ou d'un mélange approprié de résine époxy.
  • Il s'agit de même des têtes, ce qui exige la mise en oeuvre d'un coffrage à enlever ultérieurement.
  • La surface de contact, à laquelle s'appliquera la nouvelle poutre de renforcement 2, doit être soigneusement aplanie au rabot et la poutre doit être soigneusement lissée sur toute sa surface par sablage.
  • Ladite surface de contact est revêtue d'une couche de fibres de verre 3 de 300-400 g/m2, sur laquelle on dispose la poutre de renforcement 2.
  • Après l'alignement mutuel des deux poutres 1 et 2 est percée une pluralité de trous d'ancrage 4, qui forment un angle vertical d'environ 45° par rapport au plan de coupe transversal des poutres. Comme le montre la figure 2, ces trous d'ancrage sont disposés en quinconce en deux rangées. Le nombre, l'intervalle et l'angle vertical des trous varient d'un cas à l'autre.
  • Dans chaque trou d'ancrage 4 est insérée une tige d'armature 5, par exemple sous forme d'une tige de résine synthétique armée de fibres de verre. Les joints entre les deux poutres sont ensuite obturés au moyen d'un coffrage, d'un mortier à base de ciment ou de résine synthétique, ou de toile bituminée.
  • Par les trous d'ancrage est ensuite introduit par coulage ou par injection un mélange approprié à base de résines époxy de manière à remplir totalement les trous et à imprégner totalement la couche de fibres.
  • Le mélange à base de résines époxy est suffisamment durci après une durée d'environ 24 heures. L'obturation des trous est enlevée et les fentes restantes sont bourrées par injection d'une résine époxy ou d'un autre produit approprié.
  • Les parties salies de la poutre sont finalement soigneusement nettoyées et, le cas échéant, peintes.
  • Une poutre de bois de chêne, composée de deux poutres collées ensemble par le procédé selon l'invention et accusant une longueur de 2000 mm, une hauteur de 400 mm et une largeur de 200 mm, est disposée sur deux appuis distants de 1700 mm et chargée progressivement en son milieu. Les flèches suivantes sont mesurées : 3,5 mm sous une charge de 10 000 kg, 5,48 mm sous une charge de 15 000 kg et 6,85 mm sous une charge de 18 000 kg. Rupture à 30 000 kg.

Claims (9)

1.- Procédé de renforcement de poutres de bois au moyen d'une poutre de renforcement y appliquée et collée sur toute sa longueur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les stades successifs suivants :
a) mise en contact mutuel des deux poutres (1, 2) à réunir dans la position requise avec intercalation d'une couche de fibres (3);
b) perçage d'une pluralité de trous d'ancrage (4) à travers les deux poutres et la couche de fibres;
c) introduction de tiges d'armature (5) dans les trous ainsi obtenus;
d) obturation des joints entre les deux poutres; et
e) introduction par coulage ou par injection d'une résine époxy ou d'un mélange de résines époxy dans lesdits trous d'ancrage (4) jusqu'à leur remplissage total et jusqu'à l'imprégnation totale de la couche de fibres (3).
2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces qui se regardent des deux poutres (1, 2) sont au préalable soigneusement rabotées et sablées.
3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de fibres (3) est une couche de fibres de verre accusant un poids spécifique de 300-400 g/m2.
4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits trous d'ancrage (4) sont percés sous un angle d'environ 45° par rapport au plan de coupe transversal des poutres (1, 2).
5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites tiges d'armature (5) sont des tiges de résine synthétique armées de fibres de verre.
6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturation des joints s'effectue au moyen d'un coffrage et/ou d'un mortier approprié à base de ciment ou de résine synthétique ou de toile bituminée, ce moyen d'obturation étant ensuite enlevé après la prise de la résine époxy injectée.
7.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mauvaises parties de la poutre à renforcer (1) sont au préalable totalement enlevées.
8.- Procédé selon la revendication 2 ou 7, caractérisé en ce que la poutre à renforcer (1) est nettoyée et lissée par sablage sur toute sa surface.
9.- Poutre collée (1, 2), obtenue par un procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes.
EP80200431A 1980-02-15 1980-05-08 Procédé de renforcement de poutres de bois et poutres ainsi obtenues Withdrawn EP0034224A3 (fr)

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