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Application technique des profils FRP dans les poutres à ossature externe des immeubles de grande hauteur

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2018-07-16
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Le projet d'ingénierie FRP (Fiber Reinforced Polymer) « Enhanced Load-Bearing and Fire Resistance of Fiber Composite Material Structural Components » (TDA1-1), financé par le Fonds d'innovation du Centre d'innovation des matériaux non métalliques en 2022, présente une avancée significative dans l'application de profilés pultrudés en matériaux composites ultra-légers et à grande échelle. L'utilisation de ces profilés pultrudés dans les poutres extérieures des immeubles de grande hauteur à Qingdao représente un succès sans précédent.

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Les matériaux GFRP (polymère renforcé de fibres de verre) fournis par Nanjing Spare Composite Yizheng Co., Ltd. sont conçus grâce aux efforts de collaboration de Vanke Green Research & Development Co., Ltd. et de l'Université de technologie de Pékin. Les poutres principales sont construites avec de grands tubes rectangulaires de 800 * 300, la portée de la poutre est de 17 mètres et sa hauteur de 2,8 mètres. Les poutres supérieures et inférieures pèsent au total 1,2 tonne. Le poids du profilé est d'environ 33 kg par mètre.

Répondant à des problèmes critiques tels que le poids important, le coût élevé, les risques pour la sécurité, la corrosion grave et les difficultés de maintenance associés aux poutres à ossature d'acier traditionnelles dans les gratte-ciel côtiers de Qingdao, l'équipe du projet a développé de manière innovante un nouveau type de poutre à ossature suspendue externe. En utilisant des profilés pultrudés en matériaux composites, l'équipe a non seulement atteint la résistance et la rigidité structurelles requises, mais a également obtenu une réduction remarquable de 75 % du poids de la structure, garantissant ainsi la mise en œuvre fluide du projet.
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Les profilés pultrudés utilisés comprennent des poutres principales (en forme de caisson à trois cellules), des colonnes (en forme de caisson à une seule cellule) et des grilles (en forme de caisson à une seule cellule), composées de fibre de verre et de résine polyester insaturée, avec une masse de fibres. teneur d'environ 70%. Ces matériaux ont été produits et préparés par Nanjing Spare Composite Yizheng Co., Ltd, de l'équipe du projet.

Par rapport aux poutres à ossature d'acier, le poids propre de la structure profilée pultrudée est réduit d'environ 75 %. Cette réduction de poids significative réduit non seulement les exigences de charge sur les machines d'ingénierie et facilite les exigences spatiales sur le chantier de construction, mais améliore également l'efficacité de l'installation, économisant ainsi sur les coûts de main-d'œuvre et de temps. Selon les calculs des unités de conception et de construction, l'approche du profil pultrudé peut permettre d'économiser environ 5 millions de RMB en coûts de mesure pour le projet.

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Les poutres FRP pultrudées présentent des attributs remarquables tels que la légèreté, la haute résistance et la résistance à la corrosion, démontrant un vaste potentiel dans la construction de génie civil national et international. Leur application constitue un idéal d'innovation, offrant une alternative viable aux matériaux et méthodes traditionnels, signifiant un pas en avant vers des pratiques de construction plus durables et plus rentables.