L’efficacité du gainage d’acier pour le renforcement de poteaux en béton armé a été étudiée par plusieurs chercheurs. En 1987, l’université de Californie à San Diego a entrepris un important programme de recherche consistant à examiner diverses techniques de renforcement pour les poteaux de ponts en vue d’améliorer la performance sismique des ponts existants. L’université de Californie a effectué des essais sur plusieurs poteaux enveloppés d’acier afin d’examiner la possibilité d’utiliser les chemises en acier pour renforcer la résistance à la flexion et la résistance au cisaillement des poteaux et pour prévenir le décollage des barres de recouvrement dans les poteaux des ponts plus anciens.
- Flexion : Chai et al. (1991) ont effectué des vérifications expérimentales de la performance des poteaux circulaires renforcés avec des chemises en acier. Un groupe d’essais portait particulièrement sur l’amélioration de la résistance à la flexion des poteaux. La figure I1.5 présente la géométrie et le renforcement des poteaux utilisés pour les essais sur la flexion. La longueur de la chemise employée pour renforcer le poteau était de 1,2 m, de façon à ce que le moment situé juste au-dessus de la chemise ne soit pas supérieur à 75% de la résistance à la flexion.
- Cisaillement : Priestley et al. (1994 a, 1994 b) ont étudié l’efficacité des chemises en acier pour les poteaux renforcés, aux tensions de cisaillement insuffisantes. Les essais ont été effectués à la fois sur des poteaux circulaires et rectangulaires (figure I.1.2), à l’aide de chemises en acier appliquées sur toute la longueur. Des chemises circulaires ont été utilisées pour renforcer les poteaux circulaires et des chemises elliptiques ont servi au renforcement des poteaux rectangulaires.
- Décollage des barres de recouvrement : Chai et al. (1991) ont également étudié l’efficacité des chemises en acier circulaires sur le plan de l’amélioration de la performance des poteaux circulaires ayant des barres de recouvrement inadéquates. Les poteaux construits possédaient des barres de recouvrement 20 fois plus grandes que le diamètre de la barre longitudinale située dans la région de la rotule plastique (c’est à dire juste au-dessus de la semelle), ce qui était une pratique courante dans l’industrie de la construction avant les années 70. La longueur de la chemise était de 1,20m, tel que l’indique la Figure I.1.5.
- Chemises en acier rectangulaires : D’après la documentation publiée, les recherches menées sur le renforcement des poteaux en béton armé réalisées à l’université de Californie à San Diego sont principalement associées à l’usage de chemises en acier circulaires et elliptiques. Les recherches sur les poteaux rectangulaires sont très limitées. Priestely et al. (1994 a) ont mentionné que «…les essais antérieurs réalisés principalement au Japon et en Nouvelle-Zélande ont montré que le gondolement des chemises rectangulaires tendait à survenir dans la région des rotules lorsque les poteaux subissaient des décalages latéraux cycliques importants, même lorsque de larges chemises étaient utilisées. Par conséquent, les chemises rectangulaires n’ont pas provoqué un confinement adéquat du béton, ni un renforcement de la compression dans la région de la rotule plastique…». Cela est présenté sur la Figure I.1.6.
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