New Canadian Highway Bridge Design Code design provisions for fibre-reinforced structures

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Abstract

This paper presents a synthesis of the design provisions of the second edition of the Canadian Highway Bridge Design Code (CHBDC) for fibre-reinforced structures. New design provisions for applications not covered by the first edition of the CHBDC and the rationale for those that remain unchanged from the first edition are given. Among the new design provisions are those for glass-fibre-reinforced polymer as both primary reinforcement and tendons in concrete; and for the rehabilitation of concrete and timber structures with externally bonded fibre-reinforced-polymer (FRP) systems or near-surface-mounted reinforcement. The provisions for fibre-reinforced concrete deck slabs in the first edition have been reorganized in the second edition to explicitly include deck slabs of both cast-in-place and precast construction and are now referred to as externally restrained deck slabs, whereas deck slabs containing internal FRP reinforcement are referred to as internally restrained deck slabs. Resistance factors in the second edition have been recast from those in the first edition and depend on the condition of use, with a further distinction made between factory- and field-produced FRP. In the second edition, the deformability requirements for FRP-reinforced and FRP-prestressed concrete beams and slabs of the first edition have been split into three subclauses covering the design for deformability, minimum flexural resistance, and crack-control reinforcement. The effect of sustained loads on the strength of FRPs is accounted for in the second edition by limits on stresses in FRP at the serviceability limit state.

Cet article présente une synthèse des dispositions de conception des structures renforcées de fibres telles énoncées dans la seconde édition du Code canadien sur le calcul des ponts routiers. Il aborde les nouvelles dispositions de conception pour les utilisations non couvertes dans la première édition et le raisonnement derrière les changements apportés. Parmi ces nouvelles dispositions se trouvent celles concernant les polymères renforcés de fibres de verre (« GFRP ») comme renforcement primaire et barres dans le béton ainsi que la réhabilitation des structures de béton et de bois d'œuvre au moyen de systèmes en polymère renforcé de fibres (« FRP ») externes ou de renforcement installé près de la surface (« NSMR »). Les dispositions concernant les dalles de tablier en béton renforcé de fibres (« FRC ») dans la première édition ont été réorganisées dans la seconde afin d'inclure explicitement les dalles de tablier des constructions coulées en place et précontraintes et ces dispositions sont maintenant regroupées sous les termes « dalles de tablier à encastrement externe » alors que les dalles de tablier contenant des renforcements « FRC » internes sont regroupées sous l'appellation « dalles de tablier à encastrement interne. » Les facteurs de résistance dans la seconde édition repris à partir de ceux de la première édition et dépendent de la condition d'utilisation; les « FRP » produits en usine et sur place ne sont plus traités ensemble. Les exigences de déformabilité stipulés dans la première édition concernant les poutres et les dalles en béton renforcé de (« FRP ») et précontraint ont été divisées dans trois sous-dispositions pour la seconde édition; elles couvrent la conception en fonction de la déformabilité, la résistance minimale en flexion, et le renforcement pour le contrôle des fissurations. L'effet des charges soutenues sur la résistance des (« FRP ») est considéré dans la seconde édition par l'imposition de limites sur les contraintes dans les (« FRP ») à l'état limite d'utilisation. Mots-clés: poutres, ponts, béton, tabliers, armature par polymères renforcés de fibres, feuilles de polymères renforcés de fibres, précontrainte, réparation, renforcement, bois.[Traduit par la Rédaction]

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