Contribution a l'etude du renforcement de poutres en beton arme par collage de plaques composites en fibres de carbone

par TCHAO KOMLAN JULES ASSIH

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Yves Delmas.

Soutenue en 1998

à Reims .

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  • Résumé

    Cette etude porte sur l'analyse experimentale et la modelisation du renforcement et de la reparation de poutres en beton arme par collage de plaques composites en fibres de carbone. Nous nous sommes interesses plus particulierement aux cas des poutres en beton arme presentant un defaut du a un sous-dimensionnement des aciers tendus. L'interet de l'utilisation de plaques en fibres de carbone reside d'une part dans leur legerete et d'autre part dans leur faible reactivite chimique qui elimine les phenomenes de corrosion. Dans un premier temps, nous avons caracterise les materiaux utilises : le beton (beton de fibres metalliques, le beton a hautes performances, le beton courant), l'acier, l'adhesif et les plaques composites. Dans un deuxieme temps, nous avons etudie l'influence des principaux parametres (l'epaisseur et la longueur des plaques, l'epaisseur du joint adhesif) sur le comportement en flexion des poutres en beton arme renforcees. Ceci nous a permis de modeliser les mecanismes intervenants lors de la rupture en flexion d'une poutre renforcee a partir de la theorie de l'endommagement. L'instrumentation par des capteurs a jauges electriques nous a permis de caracteriser l'evolution des deformations superficielles locales en differents points d'une poutre renforcee. Nous obtenons une bonne adequation entre les deformations mesurees et celles obtenues par la modelisation. Par ailleurs, le modele classique a simple recouvrement decrit assez bien la distribution des contraintes de cisaillement et de decollement dans le joint adhesif. Dans un troisieme temps, l'etude du comportement experimental de poutres initialement endommagees, puis renforcees a permis de mieux apprehender les mecanismes d'endommagement du beton et les efforts de traction repris par la plaque de composite. On montre que l'etat d'endommagement prealable de la poutre en beton arme a peu d'influence sur la charge de rupture de la poutre renforcee. La reparation d'une poutre en beton armee, meme tres endommagee (prealablement chargee en flexion jusqu'a 85% de sa charge de rupture) peut donc etre avantageusement effectuee par collage de plaques composites en fibres de carbone. La charge de rupture en flexion de la poutre reparee peut etre jusqu'a deux fois celle de la meme poutre non renforcee.


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Informations

  • Détails : 203 p.
  • Annexes : 105 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
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