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Réhabilitation à l'aide de matériaux composites avancés de poutres en béton armé du système Kahn

Perreault, Eric (2002). Réhabilitation à l'aide de matériaux composites avancés de poutres en béton armé du système Kahn. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Plusieurs structures en béton armé construites il y a maintenant près de 70 ans présentent aujourd'hui des défaillances et une capacité inadéquate ne répondant plus aux besoins dictés par un nouvel usage. La réhabilitation de ces structures présente un défi de taille pour l'ingénieur qui doit trouver des solutions économiques et techniquement viables pour rendre ces bâtiments sécuritaires. Le renforcement des structures en béton armé avec l'aide de matériaux composites avancés (MCA) offre une solution intéressante. Les MCA possèdent des caractéristiques avantageuses et sont d'application facile. Plusieurs structures à travers le monde ont été renforcées avec ce type de matériaux.

Nous présentons dans ce mémoire les résultats expérimentaux et théoriques sur le renforcement à l'aide de MCA de poutres armées du système d'armature Kahn. Les poutres, au nombre de trois, proviennent de l'édifice Eaton situé sur la rue Ste-Catherine à Montréal. Des essais à quatre points pour la résistance en flexion et à trois points pour la résistance en cisaillement ont été préalablement effectués dans le but d'évaluer expérimentalement la capacité des poutres avant leur réhabilitation.

Titre traduit

Strenghtening with CFRP composite concrete beams reinforced with the Kahn system

Résumé traduit

Among the reinforced concrete structures build over 70 years ago, several present structural deficiencies or insufficient capacity to response to new requirements or new use. The rehabilitation of these structures is a challenge that structural engineers must overtake to propose economical and safe technical solutions.

Advanced composite materials (ACM) to strengthen reinforced concrete structures is an interesting option. ACM have interesting characteristics and are easy to apply. lt has been used on several applications to strengthen concrete structures.

This report presents the experimental and theoretical results of three reinforced concrete beams strengthened with ACM. These beams were taken from an existing building, the Eaton building on the Ste-Catherine Street in·Montreal and have an internal steel reinforcement system known as the 'Kahn system'. They were tested in their initial condition under a 4 points load test for their flexural capacity and under a 3 points load test for their shear capacity. All experimental results were compared to the theoretical results given by the 'Joint Code' 1920- 1940 and the Canadian standard CAN3-A.23.3 (1995). The beams were then repaired and strengthened with ACM made of carbon fibres reinforced polymer (CFRP), before being tested again.

The final results show the technical feasibility of using ACM to repair and strengthen existing reinforced concrete beams. The following observations can be made:
(a) The delamination observed on the beams reduced their flexural capacity by 30% in respect to their theoretical original tested capacity.
(b) Strengthening with CFRP increased the flexural capacity of the beams by 58% in respect to their original tested flexural capacity
(c) Strengthening with CFRP increased the shear capacity of the beams by 44% in respect to their original tested capacity.
(d) The flexural ductility of the beams remained unchanged before and after the rehabilitation (around 3.4).

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. [129]-134.
Mots-clés libres: Arme, Avance, Beton, Composite, Kahn, Materiau, Poutre, Rehabilitation
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Nollet, Marie-José
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Chaallal, Omar
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 13 mai 2011 17:35
Dernière modification: 14 oct. 2016 19:58
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/788

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