RENFORCEMENT DES POUTRES EN BETON ARME A L’AIDE DE MATERIAUX COMPOSITES

Au sommaire

1. INTRODUCTION
   1.1. État actuel des infrastructures
   1.2 Propriétés des matériaux composites
   1.2 Application des composites dans la construction en génie civil
   1.2.1 Utilisation des barres de FRP la fabrication des poutres en béton armé
   1.2.2 Utilisation de barre de FRP pour des ancrages souterrains
   1.3 Réhabilitation des structures à l’aide de FRP
   1.3.1 Réhabilitation des colonnes
   1.3.2 Réhabilitation des murs
   1.3.3 Réhabilitation des dalles
   1.3.4 Réhabilitation des poutres
   1.4 Objectif du mémoire
   1.5 Méthodologie
2. PATHOLOGIE DES BÉTONS
3. Généralités
   2.1 Altérations d’origine chimique
   2.1.1 Action du gaz carbonique
   2.1.1 Action des chlorures
   2.1.2 Action des sulfates
   2.1.3 Action des eaux
   2.1.3.1 Action des eaux naturelles
   2.1.3.2 Action des eaux pures et eaux douces
   2.1.3.3 Action des eaux de pluies
   2.1.3.4 Action des eaux de mer
   2.1.4 Réactions alcalis-granulats
   2.1.5 Autres altérations d’origine chimique ou bactériologique
   2.1.5.1 Milieux acides
   2.1.5.2 Milieux basiques
   2.1.5.3 Solutions salines
   2.1.5.4 Dégradations microbiennes
   2.2. Altérations d’origine physico-chimique
   2.2.1. Retraits
   2.2.2. Gel-dégel
   2.3 Altérations d’origine mécanique
   2.3.1. Altérations due aux chocs
   2.4. Altérations dues aux forts gradients thermiques
   2.5 Altérations d’origine sismiques
   2.6. Altérations dus aux erreurs d’exécution
   2.6. La corrosion
   2.6.1 La propagation de la corrosion.
   2.6.1.1 La nature électrochimique de la corrosion.
   2.6.1.2 Les facteurs aggravants de la corrosion.
   2.6.2 Les conséquences de la corrosion et le lien avec la structure.
   2.6.3 L’influence de la corrosion sur le comportement des structures en BA
   2.6.3.1. Modèles de vieillissement de structures corrodées.
   2.6.3.2. Relation entre la fissuration et la corrosion.
   2.6.3.3 Les conséquences de la corrosion sur l’adhérence entre l’acier et le béton.
   2.6.3.4 Effets de la corrosion sur le comportement de structures fléchies.
4. PROPRIETES DES MATERIAUX
   3.1. Propriétés du béton
   3.1.1. Béton en compression
   3.1.2. Béton en traction
   3.2. Propriétés de l’acier
   3.2.1. Première forme bilinéaire
   3.2.2. Deuxième forme bilinéaire
   3.2.3. Forme complète
   3.3. Propriétés des matériaux composites
   3.3.1. Classification des composites
   3.3.2. Caractéristiques mécaniques des composites
   3.3.3. Théorie des laminés
   3.4. Matériaux disponibles sur le marché algérien
5. APPROCHE THEORIQUE
   4.1 Résistance en flexion d’une poutre renforcée
   4.1.1 Moment résistant avec une longueur de développement suffisante
   4.1.2 Moment résistant avec une longueur de développement insuffisante
   4.1.3 Déformation initiale de la fibre la plus tendue.
   4.2. Mode de rupture
   4.3 Relation moment-courbure
   4.4 Transition du mode I au mode II
   4.5 Transition du mode II au mode III
   4.6 Comportement charge-flèche
   4.6.1. Calcul suivant les équations du CEB-FIP 90-Eurocode 2
   4.6.2. Calcul suivant la courbe (M-φ)
   4.7. Exemple de calcul
   4.7.1. Mode de rupture
   4.7.2. Point de fissuration
   4.7.3. Point de plastification
   4.7.4. Limite ultime de la poutre
   4.7.5. Comportement charge-flèche
   4.7.5.1. Selon la courbe M-φ
   4.7.5.2. Selon les équations de l’Eurocode2/CEB FIP 90
   5.8. Résistance à l’effort tranchant d’une poutre renforcée
   5.8.1. Calcul suivant la méthode standard
   5.8.2. Calcul suivant la méthode des bielles d’inclinaison variable
6. APPROCHE NUMERIQUE
   5.1. Echelle de modélisation
   5.2. Modélisation du béton
   5.3. Modèle SBETA utilisé pour le béton dans ATENA®
   5.3.1. Concept du modèle SBETA
   5.3.2. Relation contrainte déformation pour le béton
   5.3.2.1. Loi uniaxial équivalente
   5.3.2.2. Traction avant fissuration
   5.3.2.3. Traction après fissuration
   5.3.2.4. Compression avant contrainte maximale
   5.3.2.5. Compression après contrainte maximale
   5.3.3. Etat biaxial de contrainte
   5.3.4. Contrainte de cisaillement et rigidité après fissuration
   5.3.5. Résistance à la compression après fissuration
   5.3.6. Résumé de contraintes dans le modèle SBETA
   5.3.7. Paramètres du modèle SBETA
   5.4. Modélisation de l’acier d’armature
   5.5. Modélisation de l’adhérence acier béton
   5.5.1. L’adhérence acier béton
   5.6.2 Possibilité de modélisation de l’interface acier-béton
   5.6.3. Modèle de loi de comportement l’interface acier-béton
   5.6. Modélisation du composite
   5.7. Modélisation de colle
7. RESULTATS DE LA MODELISATION
   6.1. Eléments et maillage utilisés
   6.2. Calcul avec le modèle SBETA
   6.3. Conclusion
   6.4. Modélisation d’une poutre en béton armé renforcée par matériaux composites
   6.4.1. Paramètres du composite
   6.4.2. Paramètres de la colle
   6.5. Maillage
   6.6. Résultats du renforcement
   6.6.1 Courbe charge-flèche
   6.6.2 Analyse des contraintes dans l’armature et les lamelles
   6.7. Fissuration – rupture
   6.8 Simulation du comportement d’une poutre endommagée et réparée
8. TECHNIQUE DE MISE EN OEUVRE
9. ETUDE D’UN CAS REEL : RENFORCEMENT DES POUTRES DE LA
   SALLE DE CONFERENCE DE L’UNIVERSITE DE BOUMERDES
   8.1. Introduction
   8.2. Séisme du 21 mai 2003 et répliques
   8.3. Description de l’ouvrage
   8.4. Etat de la structure
   8.4.1 Après le séisme du 21 mai 2003
   8.4.2 Au mois d’avril 2004, avant la mise en œuvre du renforcement des poutres
   8.5. Hypothèse spécifiques
   8.6. Analyses de la structure
10. CONCLUSION
    BIBLIOGRAPHIE
    NETOGRAPHIE

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