Présentation
Auteur(s)
-
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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Application au cas des poutres en béton armé renforcées par matériaux compositesArticle inclus dans l'offre
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2. Propriétés de la plaque de renforcement
La nouvelle plaque de renforcement est composée de plusieurs matériaux, à savoir une matrice cimentaire fibrée (CFC) et des armatures composites noyées PRF. Les propriétés mécaniques de ces différents constituants et de leur association sont explicitées ci-après.
2.1 Propriétés mécaniques des constituants
2.1.1 Composites fibres ciment (CFC)
Une matrice cimentaire a été utilisée permettant l'obtention d'un mortier hautes performances dont la résistance à la compression est supérieure à 100 MPa. Des fibres métalliques ont été ajoutées pour donner au matériau CFC un comportement ductile en traction, l'objectif étant d'élaborer un composite cimentaire non fragile en traction. La force reprise par l'armature composite est alors transférée à la matrice cimentaire par adhérence. Cette armature peut être précontrainte. Les valeurs de résistance à la traction et le module d'élasticité du composite cimentaire ont été obtenues par des essais de flexion trois points et des essais de compression sur des échantillons d'une taille normalisée de 4x4x16cm3. Le 1 présente la composition du composite cimentaire CFC avec 2 % en volume de fibres métalliques.
Les propriétés mécaniques du CFC retenues sont les suivantes :
-
résistance à la compression 125 MPa ± 4 ;
-
résistance à la flexion 25 MPa ;
-
module de Young 38 GPa avant fissuration et 4 GPa après fissuration.
2.1.2 Armatures composites (PRF)
Deux types d'armatures ont été utilisés :
-
des armatures à base de polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC) ;
-
des armatures à base de polymère renforcé de fibres de verre (PFRG).
Les caractéristiques des renforts composites sont données dans le...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(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.
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(2) - DE LORENZIS (L.), NANNI (A.) - Characterization of FRP rods as near surface mounted reinforcement, - J Compos Construct ASCE 2001: 5;2;114–121.
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(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.
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(4) - TENG (J.G.), CHEN (J.F.), SMITH (S.T.), LAM (L.) - FRP Strengthened RC Structures, - John Wiley and Sons Ltd., Chichester, England; 2002.
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(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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