Flexion, déformabilité et procédures de design de poutres et de dalles en béton armé de barres en matériaux composites [microforme] PDF Download

Author: Michèle Thériault
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
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Languages : fr
Pages : 662

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Author: Laurent Michel
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Languages : fr
Pages : 258

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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: Oualid Limam (Docteur ès sciences).)
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Languages : fr
Pages : 338

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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.

Author: Abdelkader Laoubi
Publisher: Library and Archives Canada = Bibliothèque et Archives Canada
ISBN: 9780612949423
Category :
Languages : fr
Pages : 452

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Author: Martin Deblois
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Languages : fr
Pages : 422

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Author: Martial Missihoun
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Category :
Languages : fr
Pages : 168

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Author: Tania Croston
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Languages : fr
Pages : 242

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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.

Author: Philippe Lamothe
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612672963
Category :
Languages : fr
Pages : 262

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Author: Harith abdullah ali Ali
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Languages : fr
Pages : 0

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Le renforcement en flexion des poutres de béton armé par collage externe de matériaux composites s'est révélé être une technique efficace et pratique. Cette thèse présente une étude sur la performance à la flexion des poutres continues en béton armé avec trois travées réparées ou renforcées par collage de tissus en fibres de carbone (CFRP) ou en fibres de verre (GFRP). Le programme expérimental se compose de deux groupes. Le groupe-1 est composé de huit poutres et le groupe-2 est composé de huit poutres. Dans chaque groupe, il y a une poutre de référence, poutre non renforcée. Toutes les poutres ont la même longueur de 9m et la même section de 15x25 (cm). Les essais expérimentaux avec le chargement monotone ont été effectués à l'aide d'une presse de 1000 kN. Les paramètres étudiés sont : effet du renforcement par CFRP et GFRP, épaisseur optimale du renforcement, efficacité de la réparation des poutres endommagées par CFRP et GFRP, comportement mécanique, les modes de rupture des poutres continues en béton armé renforcées. Les essais experimentaux et des calculs par la simulation numérique ont été effectués. Cinq modes de rupture des poutres ont été observés. La résistance maximale d'une poutre peut être améliorée entre 14,8 et 33,0% dans le cas des poutres renforcées par collage de CFRP et entre 7,2 et 11,8% par collage de GFRP. Il existe d'une épaisseur optimale du renforcement dans les trois portées de la poutre. La poutre complètement endommagée peut être réparée à 100%. Le moment de flexion maximal de la poutre endommagée et réparée devient supérieur à celui de la poutre de référence. Une étude numérique, à l'aide de la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel ABAQUS, sur les poutres continues en béton armé renforcées ont été également réalisée.

Author: Belal Almassri
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Languages : fr
Pages : 150

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Cette thèse s’intéresse à l’efficacité des renforcements par matériaux composites à base de fibres carbone (CFRP : Carbon Fiber Reinforced Polymer) par la technique NSM (Near Surface Mounted ; réalisation d’engravures sur la surface du béton) pour requalifier les structures corrodées. Elle est composée d’une partie expérimentale et d’une partie modélisation par la méthode des Eléments Finis (EF). La technique NSM consiste à réaliser des engravures sur la surface du béton où sont insérés les joncs de carbone rendus adhérents par remplissage d’une résine époxy. Les éléments étudiés dans cette thèse sont des poutres en béton armé naturellement corrodées pendant 28 années d’exposition à un environnement salin. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux modes de rupture et à la capacité portante à la fois : en flexion et à l’effort tranchant. Le degré de corrosion a été mesuré par la méthode de perte de masses locales après la fin des essais mécaniques sur les barres longitudinales ainsi que sur les cadres d’effort tranchant. La première partie présente les résultats expérimentaux obtenus sur une poutre corrodée et une poutre témoin réparée ou renforcée en flexion par un jonc de carbone de 6 mm de diamètre inséré dans la surface tendue par la technique NSM. Les essais ont pour objectif d’étudier la capacité portante, la flèche à la ruine, la rigidité en flexion et le mode de ruine des deux poutres afin de vérifier l’efficacité du renforcement ou de la réparation... La seconde partie présente les résultats expérimentaux obtenus sur des poutres courtes permettant de mettre en avant la résistance vis à vis de l’effort tranchant. A partir des poutres longues testées dans la première partie, deux poutres courtes corrodées et deux poutres courtes témoins sont extraites. Une poutre courte corrodée et une poutre témoin sont réparées ou renforcées en flexion et une poutre corrodée et une poutre témoin sont en plus réparées ou renforcées vis-à-vis à l’effort tranchant par des joncs de carbone de 6 mm de diamètre par la technique NSM. L’éventuel glissement des armatures longitudinales sur les appuis a été mesuré durant les essais de flexion 3 points. Les résultats expérimentaux montrent que la corrosion des armatures longitudinales et la corrosion des cadres d’effort tranchant n’affectent pas le mode de ruine et modifient très peu les capacités portantes. La réparation vis-à-vis de l’effort tranchant avec la technique NSM change le mode de ruine de la formation d’une fissure diagonale due au glissement des barres d’acier tendues, à la formation d’une large fissure de flexion à mi-travée suivie de l’écrasement du béton comprimé... La troisième partie s’intéresse à la modélisation par la méthode de modélisation par EF du comportement global en flexion. Une première approche 2D est élaborée avec le code FEMIX développé à l’Université de Minho par le professeur Barros. Cinq poutres sont modélisées : 3 corrodées dont une réparée par la technique NSM et 2 témoins dont une renforcée par la technique NSM. La modélisation par EF donne de bons résultats sauf dans le cas de la poutre corrodée réparée dont le mode de ruine est non conventionnel (séparation du béton d’enrobage)... La quatrième et dernière partie est consacrée à l’étude numérique des poutres courtes. Quatre poutres sont modélisées : 2 corrodées réparées dont une réparée vis-à-vis de l’effort tranchant et 2 témoins renforcées dont une renforcée vis-à-vis de l’effort tranchant. La modélisation par EF est faite en 3D en utilisant le code FEMIX. Les résultats numériques reproduisent correctement les aspects importants du comportement force-flèche ainsi que les modes de fissuration à la ruine pour les poutres réparées vis-à-vis de l’effort tranchant ou non.