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Investigation expérimentale et théorique sur la performance de poutres en béton armé renforcées en cisaillement à l'aide de composites en PRF ancrés

Langnel, Matthieu (2010). Investigation expérimentale et théorique sur la performance de poutres en béton armé renforcées en cisaillement à l'aide de composites en PRF ancrés. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le parc mobilier mondial est vieillissant. C'est pourquoi, plusieurs méthodes de renforcement ont vues le jour ces dernières années. Le renforcement est souvent préféré à la démolition pour son aspect économique. Cependant, pour le rendre possible, il a fallut développer des moyens et techniques efficaces. C’est ce que la recherche à travers le monde s’est exercée à faire. Notamment, avec l’utilisation de matériaux composites. Parmi toutes les investigations menées, la problématique du cisaillement s’est révélée être la plus tenace. En effet, les efforts tranchants agissent de manière plus complexe que tout autre sur une structure en béton armé.

C’est pourquoi l’état de la recherche actuelle est particulièrement focalisé sur ce point. Dans un souci de bonne gestion et d’optimisation de la recherche mondiale sur la problématique du cisaillement, l’équipe de l’ÉTS a mis au point un outil informatique de collecte de données. La base de données ainsi établie permet aux chercheurs de cibler les points sensibles de la recherche. Le premier objectif de cette étude a été la mise à jour de cette base de données. Dans un deuxième temps, l’équipe de l’ÉTS a développé une nouvelle technique d’approche pour le renforcement en cisaillement d’une poutre en béton armé conventionnelle. Cette technique utilise aussi des matériaux composites sous forme de barres injectées dans l’âme de la poutre. Le deuxième but de cette étude est de procéder à un programme d'essais de cette nouvelle technique. Ceci dans l’optique de :

1. Evaluer l’efficacité de cette méthode en la comparant à une méthode reconnue comme l’une des plus efficace (Méthode NSM) ;
2. Estimer l’influence de la présence (ou non) d’étriers internes ;
3. Estimer les effets de l’espacement entre les étiers internes.

Les résultats de cette investigation montrent que la technique de l'ÉTS est très prometteuse. En effet, cette nouvelle technique affiche des résultats supérieurs en termes d'efficacité par rapport à la méthode NSM. Surtout lorsqu'il n'y a pas d'étriers d'aciers assurant un premier rempart face aux forces de cisaillement. L'augmentation de l'efficacité de la méthode ÉTS peut atteindre 122%. Cela est dû aux nombreux facteurs d'influences jouant en la faveur de la méthode ÉTS (adhérence, confinement…).
Les investigations menées durant ce projet de recherche représentent un excellent apport à l'état de la recherche actuelle.

Titre traduit

Experimental and theoretical investigation on the performance of reinforced concrete beams strengthened in shear using FRP composites in anchors

Résumé traduit

Buildings around the world are aging, which increases the demands for structural strengthening. From economic point of view, it is obviously untenable to replace all deficient structures. As an alternative, strengthening is an option to keep such structures safe. Several methods have been developed to strengthen deteriorated buildings, in particular, the use of composite materials. It is often necessary to pay a great attention to the shear capacity of reinforced concrete beams because of the catastrophic nature of shear failures. Indeed, shear failure is more complex compared to the other failure of a reinforced concrete beam. The current research focuses in this point. For proper management and optimization of global research in shear strengthening of reinforced concrete beams, the ÉTS team has developed a software tool for data collection. The database established allows researchers to identify areas of lack of research. The second phase of this study is to conduct a test program of this new technique for shear strengthening that uses FRP composite material in the form of bars injected into the beam web. The second phase is carried out with the following objectives:

1. Evaluate the effectiveness of the method by comparing it to the near surface mounted technique (NSM);
2. Investigate the influence of the presence of internal steel stirrups;
3. Estimate the effects on the spacing between the internal cracks.

Based on the results of this investigation, the new technique is very promising. It shows its superiority in terms of efficiency compared to the NSM method, especially when there are no steel stirrups to ensure a first line of defence against the shear force. The new method is found to increase the efficiency by 122% ETS.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction" Bibliogr. : f. [130]-131.
Mots-clés libres: Logement Réhabilitation. Constructions Réfection. Poutres en béton armé. Cisaillement (Mécanique) Composites. NSM, PRF, Renforcement.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Chaallal, Omar
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 28 mars 2011 15:10
Dernière modification: 07 févr. 2017 21:37
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/650

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