Présentation
Auteur(s)
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Emmanuel FERRIER : Professeur - Chef du département génie civil de l'IUT LYON 1
-
Laurent Michel : Maître de conférences Département génie civil de l'IUT LYON 1
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Lire l’articleINTRODUCTION
Résumé : l'objectif majeur de cette étude est de proposer une nouvelle technique de renforcement applicable aux structures réalisées en béton armé, en bois ou en métal par l'intermédiaire d'un collage d'éléments de renfort. Le but est d'améliorer les performances mécaniques des éléments renforcés, à la fois en service et à rupture, par l'augmentation de la capacité portante. L'étude recense des analyses effectuées sur des structures afin de définir l'efficacité d'un renforcement sur des structures béton armé, bois ou mixte acier/béton.
Mots-clés : renforcement, structures, matériaux composites cimentaires, résistance, flèche
Domaine : Technique expérimentale
Degré de diffusion de la technologie : Émergence I Croissance I Maturité
Technologies impliquées : Composite cimentaire et armature composite à matrice polymère
Domaines d'application : construction
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : TECHTERA, AXELERA
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5. Application au cas des poutres en acier renforcées par matériaux composites
Le nouveau système de renforcement est utilisé dans le cas de trois poutres en acier. La première et la deuxième sont renforcées en compression par une plaque de CFC collée respectivement par une résine epoxydique et une résine alternée époxy-polyuréthane. La troisième est renforcée par une plaque CFC-PRF collée par une résine époxydique.
5.1 Géométrie des poutres
Pour les trois types de poutre, le profil métallique choisi est un profilé IPE100. Les poutres ont une longueur totale de 3 m avec une portée libre de 2,8 m. La dalle CFC est longue de 3 m, large de 200 mm et épaisse de 46 mm. Le renfort mixte CFC-PRF est long de 3 m, large de 95 mm et épais de 35 mm (7). Le renfort est effectué par deux armatures composites de verre ayant un diamètre de 10 mm et une armature composite de carbone de diamètre 6,4 mm, placées dans la matrice CFC. La liaison entre la dalle CFC ou CFC-PRF et le profil métallique est effectuée à l'aide d'une colle époxydique unique pour les poutres P1 et P3.
HAUT DE PAGE5.2 Dispositif d'essai et instrumentation
Les poutres sont soumises à de la flexion quatre points. L'espacement entre les appuis de chargement est de 700 mm ; les charges sont appliquées à 1 050 mm des extrémités de la poutre. Le chargement quasi-statique a été appliqué jusqu'à la rupture de la poutre. La mesure de la flèche à mi-travée est effectuée par l'intermédiaire d'un capteur de déplacement de type LVDT ayant une course de ± 100 mm. La zone centrale de la poutre est instrumentée avec des jauges de déformation. Au total, huit jauges de déformation ont été mises en place sur chaque poutre. Deux jauges ont été placées sur les faces supérieure et inférieure des poutres, les six dernières sur une face latérale.
HAUT DE PAGE5.3 Résultats et analyse
Les résultats montrent que le comportement des poutres est fortement influencé par la méthode de liaison entre la dalle de compression et le profil métallique...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AL-MAHMOUD (F.), CASTEL (A.), RAOUL (F.), TOURNEUR (C.) - RC beams strengthened with NSM CFRP rods and modeling of peeling-off failure. - Composite Structures July 2010; 92;8;1920-1930.
-
(2) - DE LORENZIS (L.), NANNI (A.) - Characterization of FRP rods as near surface mounted reinforcement, - J Compos Construct ASCE 2001: 5;2;114–121.
-
(3) - EL-HACHA (R.), RIZKALLA (S.) - Near surface mounted FRP bars reinforcement for flexural strengthening of concrete structures, - ACI Struct J 2004:101;5;717-726.
-
(4) - TENG (J.G.), CHEN (J.F.), SMITH (S.T.), LAM (L.) - FRP Strengthened RC Structures, - John Wiley and Sons Ltd., Chichester, England; 2002.
-
(5) - OEHLERS (D.J.), SERACINO (R.) - Design of FRP and steel plated RC structures: retrofitting beams and slabs for strength, stiffness and ductility, - Elsevier, UK; 2004.
-
(6) - NITEREKA (C.), NEALE...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
FERRIER (E) Structural Element Comprising Wood And Concrete (2010), FR2009/001303
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Official Website for International Institute for FRP in construction https://www.iifc.org/about/
Composite bridge http://www.cobrae.org
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Journée européennes des composites pour la construction http://www.jeccomposites.com
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Laboratoire de génie civil et d'ingénierie environnementale LGCIE https://www.insa-lyon.fr/fr/mots-cl%C3%A9s/lgcie
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