Approches locales et globales du comportement de dalles en béton armé renforcées par matériaux composites PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Approches locales et globales du comportement de dalles en béton armé renforcées par matériaux composites PDF full book. Access full book title Approches locales et globales du comportement de dalles en béton armé renforcées par matériaux composites by Laurent Michel. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Laurent Michel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 258
Book Description
Le domaine du génie civil est en constante évolution et, ces dernières années, un nouveau domaine a fortement progressé : celui de la maintenance des ouvrages. En effet, un très grand nombre d’ouvrages d’art ou de bâtiments se retrouvent dégradés pour de multiples raisons tels que les accidents routiers, les hausses de trafics, les modifications d’aménagement dans les bâtiments ou encore les actions climatiques. Pour résoudre ces problèmes, deux solutions principales s’offrent aux maîtres d’ouvrage : la démolition ou la réparation, éventuellement renforcée. La technique de renforcement par matériaux composites s’intègre dans cette éventualité. Les coûts relativement acceptables et la mise en œuvre rapide font de cette solution technique, une solution de plus en plus appréciée.La technique du renforcement par matériaux composites se traduit par l’encollage de tissus ou de plats réalisés en fibres, de carbone ou de verre en règle générale, sur un support en béton. Dans une structure, tous les types d’éléments peuvent être renforcés. Beaucoup d’études portent sur les comportements de poutres et de poteaux, réalisés en béton armé, renforcés par matériaux composites. Il en ressort que le renforcement permet d’augmenter très fortement les efforts repris et de diminuer les flèches. Au niveau de l’élément dalle, le nombre de recherches est beaucoup plus faible, le travail présenté, entre dans ce cadre. La partie expérimentale a permis de valider le fait que les dalles béton armé connaissent deux types majeurs de rupture : une rupture par flexion et une rupture par poinçonnement. La rupture par flexion, ductile, se traduit par une fissuration importante de la dalle et par une flèche non négligeable. Le schéma de fissuration est souvent en étoile, c’est-à-dire que les fissures partent du centre de la dalle et se dirigent vers les extrémités, en règle générale vers les angles de celle-ci. La rupture par poinçonnement est quant à elle très fragile. Peu de fissures apparaissent avant la ruine proprement dite de la structure. Le poinçonnement se traduit par l’enfoncement d’un cône de béton au sein de la dalle. C’est un phénomène local qui entraîne la ruine de la structure tout entière. Les essais expérimentaux, menés sur une quantité importante de spécimens d’étude, ont servi à analyser les effets d’un éventuel renforcement de structure. Il en découle que le renforcement par matériaux composites des dalles béton armé ne change pas les types de ruine des structures mais permet d’atteindre des valeurs ultimes beaucoup plus importantes et de diminuer les flèches. Il est important de noter que le renforcement est plus efficace sur les éléments minces sensibles à la flexion. Une validation expérimentale, des différents paramètres influençant le comportement des dalles BA renforcées, a été menée. Un modèle numérique a été développé afin de prédire le type de rupture qu’une dalle est censé avoir en fonction de ses caractéristiques géométriques et matériaux. Ce modèle permet de définir la charge maximale atteinte ainsi que les flèches et déformations au cours du chargement. Enfin, une approche réglementaire a été validée mettant en place une méthode de calcul simple, facilement exploitable par les bureaux d’études du secteur du génie civil
Author: Laurent Michel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 258
Book Description
Le domaine du génie civil est en constante évolution et, ces dernières années, un nouveau domaine a fortement progressé : celui de la maintenance des ouvrages. En effet, un très grand nombre d’ouvrages d’art ou de bâtiments se retrouvent dégradés pour de multiples raisons tels que les accidents routiers, les hausses de trafics, les modifications d’aménagement dans les bâtiments ou encore les actions climatiques. Pour résoudre ces problèmes, deux solutions principales s’offrent aux maîtres d’ouvrage : la démolition ou la réparation, éventuellement renforcée. La technique de renforcement par matériaux composites s’intègre dans cette éventualité. Les coûts relativement acceptables et la mise en œuvre rapide font de cette solution technique, une solution de plus en plus appréciée.La technique du renforcement par matériaux composites se traduit par l’encollage de tissus ou de plats réalisés en fibres, de carbone ou de verre en règle générale, sur un support en béton. Dans une structure, tous les types d’éléments peuvent être renforcés. Beaucoup d’études portent sur les comportements de poutres et de poteaux, réalisés en béton armé, renforcés par matériaux composites. Il en ressort que le renforcement permet d’augmenter très fortement les efforts repris et de diminuer les flèches. Au niveau de l’élément dalle, le nombre de recherches est beaucoup plus faible, le travail présenté, entre dans ce cadre. La partie expérimentale a permis de valider le fait que les dalles béton armé connaissent deux types majeurs de rupture : une rupture par flexion et une rupture par poinçonnement. La rupture par flexion, ductile, se traduit par une fissuration importante de la dalle et par une flèche non négligeable. Le schéma de fissuration est souvent en étoile, c’est-à-dire que les fissures partent du centre de la dalle et se dirigent vers les extrémités, en règle générale vers les angles de celle-ci. La rupture par poinçonnement est quant à elle très fragile. Peu de fissures apparaissent avant la ruine proprement dite de la structure. Le poinçonnement se traduit par l’enfoncement d’un cône de béton au sein de la dalle. C’est un phénomène local qui entraîne la ruine de la structure tout entière. Les essais expérimentaux, menés sur une quantité importante de spécimens d’étude, ont servi à analyser les effets d’un éventuel renforcement de structure. Il en découle que le renforcement par matériaux composites des dalles béton armé ne change pas les types de ruine des structures mais permet d’atteindre des valeurs ultimes beaucoup plus importantes et de diminuer les flèches. Il est important de noter que le renforcement est plus efficace sur les éléments minces sensibles à la flexion. Une validation expérimentale, des différents paramètres influençant le comportement des dalles BA renforcées, a été menée. Un modèle numérique a été développé afin de prédire le type de rupture qu’une dalle est censé avoir en fonction de ses caractéristiques géométriques et matériaux. Ce modèle permet de définir la charge maximale atteinte ainsi que les flèches et déformations au cours du chargement. Enfin, une approche réglementaire a été validée mettant en place une méthode de calcul simple, facilement exploitable par les bureaux d’études du secteur du génie civil
Book Description
La méthode de renforcement des ouvrages d'art ou de bâtiments par collage de matériaux composites est une pratique qui connaît actuellement un essor important. Dans cette optique, nous proposons dans ce travail d'appliquer une approche de type calcul à la rupture aux dalles ou poutres en béton armé renforcées par collage de matériaux composites afin de prévoir leur chargement de ruine. Dans un premier temps, nous avons établi un outil de calcul qui utilise des lois de comportement quelconques pour les matériaux constitutifs d'une poutre en BA renforcée et qui nous donne un comportement global de la structure. Puis, dans le cas d'un modèle de plaques multicouches membranaires, nous avons établi les équations d'équilibre, les conditions aux limites et les critères portant sur les efforts généralisés ainsi qu'une approche par l'extérieur par les vitesses généralisées et une approche par l'intérieur par les efforts généralisés. Les poutres ou dalles en BA renforcées sont alors considérées comme des tri-couches, la couche inférieure représentant le matériau composite, la couche intermédiaire le treillis d'acier et enfin la couche supérieure le béton. Le paramètre à déterminer est la force maximale appliquée provoquant la rupture. Nous avons appliqué une approche de type calcul à la rupture dans le cas d'un bi-couche et d'un tri-couche, les mécanismes de ruines incluant des discontinuités de vitesses dans les couches et aux interfaces. Enfin, les résultats obtenus dans le cadre d'essais de flexion trois points sur poutres ou sur les dalles appuyées montrent que notre modèle s'avère être prédictif pour les cas traités expérimentalement.
Book Description
Dans ce mémoire nous présentons une étude théorique et expérimentale du comportement mécanique d’une poutre en béton armé, renforcée par collage de matériaux composites. Nos travaux de recherche sont focalisés sur le renforcement de structures sollicitées à la flexion par collage de matériaux composites en fibres de Carbone (CFRP). Dans la partie expérimentale de notre étude le comportement mécanique de la poutre en béton armé renforcée est obtenu dans un essai classique de flexion quatre points. La nécessité de renforcement en CFRP est créée artificiellement par la mise en place d’une quantité insuffisante de renforcement intérieur en acier. La réponse globale de la structure renforcée est obtenue dans des courbes Charge-Flèche pour les différents taux de renforcement extérieur et à travers l’observation du comportement de la zone comprimée. La réponse locale de la structure est étudiée dans la zone de l’interface béton- matériau composite pour mieux comprendre les mécanismes de rupture qui ont lieu dans le joint adhésif. L’évolution locale des déformations et le comportement local à la rupture sont étudiés pas la mise en place de jauges de déformation. Des capteurs de déplacement sont installés le long du joint adhésif pour détecter l’apparition d’une discontinuité éventuelle à l’interface béton-matériau composite
Author: Emmanuelle David Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 269
Book Description
Le collage de plaques métalliques sur des structures en béton armé (procédé l'Hermite) est une méthode de renforcement bien connue et simple à mettre en oeuvre. Insensibles à la corrosion, les matériaux composites représentent une alternative intéressante à l'acier. Après avoir évoqué les causes de dégradation et de fissuration des ouvrages en béton armé, une étude bibliographique relative au renforcement par plaques en acier et en composite est présentée dans la première partie de ce travail. Il en ressort que des matériaux à base de fibres de carbone (CRFP) sont les mieux adaptés au renforcement des ouvrages. Dans la seconde partie de notre travail, est menée une étude expérimentale sur des poutres de 3 mètres renforcées ou réparées par collage de lamelles CRFP et soumises à une flexion quatre points. Le comportement fragile des éléments renforcés est mis en évidence et la ruine des poutres intervient par peeling-off. Une étude plus locale permet de comprendre le rôle du complexe de renforcement dans la transmission des efforts et le pontage de la fissure et permet de proposer des solutions technologiques destinées à retarder la ruine par peeling-off. Afin de prévoir le comportement des poutres renforcées, une méthode analytique basée sur les hypothèses de l'Eurocode2 est proposée et ses limites sont évoquées. Dans la dernière partie, une analyse non linéaire par éléments finis est réalisée à l'aide du logiciel français Castem2000. Les modèles utilisés pour les différents matériaux (béton, acier, lamelles CRFP) et pour les interfaces (liaison acier-béton, colle) sont présentés. Le modèle permet de simuler correctement le comportement d'une poutre renforcée par collage de CRFP et donne accès à des grandeurs difficilement mesurables (répartition des contraintes de cisaillement dans le béton et la colle). Un calcul prenant en compte l'effet d'un pré-endommagement est enfin effectué.
Book Description
Le béton armé (BA) a été largement étudié, surtout à travers son comportement mécanique et ses capacités physico-chimique. Par contre la notion de réparation des ouvrages de génie civil par des solutions composites est plus rarement traitée. Cette recherche porte essentiellement sur : l'analyse de l'influence du degré de fissuration sur la résistance ultime des éprouvettes réparées et l'application des concepts de fiabilité afin d'estimer la probabilité de défaillance. Dans ce but, des poutres en BA ont été pré fissurées par des essais en flexion 3 points jusqu'à 2 niveaux différents d'endommagement puis réparées. L'insertion d'une tige en composite (soit fibre de carbone, soit fibre de verre) et le collage d'une plaque en carbone sur la face tendue de la poutre courte, ont été utilisés comme méthodes de réparation. Lors des essais en flexion de poutres réparées, leur comportement a été évalué à l'aide d'un microscope à longue distance et par la technique d'émission acoustique. A partir des résultats obtenus, nous avons constaté que les deux méthodes de réparation sont très efficaces. En effet, les éprouvettes réparées ont considérablement augmenté leurs résistances ultimes. Une approche probabiliste utilisant les méthodes Monte Carlo et FORM pour déterminer la probabilité de défaillance de l'éprouvette testée en flexion trois points a été utilisée. Ces résultats nous ont permis d'élaborer des abaques qui mettent en relation la force résistante de l'éprouvette, le coefficient de variation et la probabilité de défaillance.
Book Description
L'OBJET DE LA PRESENTE RECHERCHE EST L'ETUDE DU COMPORTEMENT DES DALLES EN BETON ARME FIBREUX VIS-A-VIS DES CHOCS MOUS. DANS LE CHAPITRE BIBLIOGRAPHIQUE, NOUS PRESENTONS, DANS UN PREMIER TEMPS, LES PRINCIPALES METHODES DE CALCUL DES SYSTEMES SIMPLES ET A MASSE REPARTIE; ENSUITE LES CAMPAGNES D'ESSAIS A GRANDE ECHELLE DE DALLES EN BETON ARME, DESTINEES A FOURNIR DES FORMULES EMPIRIQUES DE DIMENSIONNEMENT; ENFIN, LES EXPERIMENTATIONS VISANT A METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DES PRINCIPAUX PARAMETRES (CARACTERISTIQUES DU MATERIAU, GEOMETRIE DE L'EPROUVETTE, SOLLICITATION APPLIQUEE) SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES ECHANTILLONS (RESISTANCE MAXIMALE, ENERGIE DE DEFORMATION, MODE DE RUINE). LE DEUXIEME CHAPITRE CONCERNE LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE DES MATERIAUX: NOUS METTONS EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE CHARGEMENT SUR LA LOI DE COMPORTEMENT DES MATERIAUX SOLLICITES EN COMPRESSION SIMPLE. LE TROISIEME CHAPITRE EST CONSACRE A L'EXPERIMENTATION DES DALLES SOUMISES A DES CHARGEMENTS STATIQUE ET DE CHOC. LES DEFORMATIONS ET DEPLACEMENTS A PLUSIEURS ENDROITS DE LA SURFACE ET DES SECTIONS DE LA DALLE, AINSI QUE LA CHARGE AU CENTRE, SONT ANALYSES. LES COURBES CHARGE-FLECHE ET MOMENT-COURBURE SONT ETABLIES. LA PREMIERE PARTIE DU DERNIER CHAPITRE CONCERNE LE CALCUL DES COURBES MOMENT-COURBURE DES SECTIONS A L'AIDE D'UN PROGRAMME NUMERIQUE PRENANT EN CONSIDERATION LES LOIS DE COMPORTEMENT COMPLETES DES MATERIAUX. DANS UN SECOND TEMPS, LA REPONSE EN COURBURE DES DALLES A LA SOLLICITATION DE CHOC EST CALCULEE A L'AIDE D'UN LOGICIEL BASE SUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS ET SUR LA CONSIDERATION DE DIAGRAMMES MOMENT-COURBURE BILINEAIRES DES SECTIONS DE BETON ARME, ET DE FONCTIONS DE CHARGEMENT QUELCONQUES. LA TROISIEME PARTIE CONCERNE LA MODELISATION DE LA DALLE ET DE SES APPUIS ELASTIQUES EN SYSTEME MASSE-RESSORT NON AMORTI A 2 DEGRES DE LIBERTE, ET LE CALCUL NUMERIQUE DE CE SYSTEME PAR UNE
Author: Laurent Michel
Author: Laurent Michel
Author: Oualid Limam (Docteur ès sciences).)
Author: Oualid Limam
Author: Todor Zhelyazov
Author: Emmanuelle David
Author: Tania Croston
Author: Abdelhak Bousselham
Author: Fateh Boussaha
Author: MAHMOUD.. RAZANI
Author: Zine El Abidine Benzeguir