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L'effet d'échelle dans les poutres en béton renforcées extérieurement en cisaillement à l'aide de matériaux composites

Albouchi, Mazen (2004). L'effet d'échelle dans les poutres en béton renforcées extérieurement en cisaillement à l'aide de matériaux composites. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les campagnes de réhabilitation des structures en béton armé dégradées constituent une alternative économique, mais continuent à présenter un défi pour les ingénieurs. De plus en plus, ces campagnes de réhabilitation font appel à l'utilisation des matériaux composites avancés (MCA) comme un moyen de renfort. La maîtrise de l'utilisation des feuilles en MCA collées extérieurement pour le renforcement en cisaillement est encore sous investigation et la littérature montre que la majorité des recherches liées à ce domaine est effectuée par l'entremise d'essais en laboratoire réalisés sur des corps d'épreuve de taille réduite.

Le présent mémoire vise à évaluer l'effet d'échelle dans les poutres renforcées en cisaillement à l'aide des feuilles en MCA.

Des essais de chargement ont été réalisés en laboratoire sur vingt-quatre poutres en forme de "T", profondes et élancées renforcées de divers taux d'étriers internes et de feuilles en MCA à base de fibre de carbone (CFRP) externes.

Ce programme d'essais a montré l'existence d'un tel effet dans les poutres non renforcées à l'aide d'étriers.

Dans les poutres élancées, le gain en résistance au cisaillement obtenu grâce à l'ajout du CFRP est plus important dans les poutres de taille réduite que dans les poutres de taille régulière. Ceci pourrait indiquer que les résistances de telles poutres calculées à partir des modèles mathématiques et des formules de design élaborées sur la base des essais en laboratoire sur des poutres de taille réduite seraient surestimées et pourraient par conséquent être non sécuritaires.

À l'opposé, dans les poutres profondes, le gain en résistance au cisaillement obtenu grâce à l'ajout du CFRP est plus important dans les poutres de taille régulière que dans les poutres de taille réduite. Ceci pourrait indiquer que les résistances des poutres explicites calculées à partir des modèles mathématiques et des formules de design élaborées sur la base des essais en laboratoire sur des poutres de taille réduite seraient conservatrices puisque le gain dû au renfort en CFRP est sous-estimé.

Titre traduit

Scale effect in concrete beams reinforced in shear by externally bonded carbon fiber reinforced polymer sheets

Résumé anglais

The strengthening and rehabilitation of degraded concrete structures in lieu of their replacement can be an economic and viable alternative. However, it also presents an interesting challenge for the engineers. The use of Advanced Composite Materials (ACM) as a strengthening material is increasingly gaining popularity. The use of externally bonded ACM sheets for shear strengthening is under investigation and the literature shows that the majority of the research linked to this field is carried out by tests realized under laboratory conditions on reduced size specimens.

The main objective of the present work is to verify the existence of the scale effect in reinforced concrete T-beams strengthened in shear using ACM sheets.

Tests were carried out in laboratory on twenty-four deep as ell as slender reinforced concrete T-beams reinforced in shear using different ratio of internal steel stirrups as well as different number of layers of externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheets. These laboratory tests showed the existence of scale effect in beams not reinforced with internal stirrups.

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. [78]-80.
Mots-clés libres: Avance, Beton, Cisaillement, Composite, Conception, Deformation, Echelle, Effet, Exterieurement, feuille, Fleche, Materiau, Mca, Poutre, Raideur, Renforce, Resistance
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Chaallal, Omar
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 19 avr. 2011 20:55
Dernière modification: 20 oct. 2016 01:16
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/717

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