COMPORTEMENT DES POUTRES EN BETON ARME RENFORCEES PAR DES PLAQUES COMPOSITES

Abstract

La réparation/renforcement d’éléments structuraux par matériaux composites peut également offrir une solution intéressante et se révèle être une technique de plus en plus répandue. Cependant, le problème majeur d'utilisation du composite FRP est le décollement local initie sur l'extrémité de la plaque et la possibilité d'une rupture fragile. En effet, l’étude du mécanisme des contraintes d’interface entre le béton et composite FRP et ainsi l’application des règlements actuels (ACI318, Eurocode2 et BS8110) pour prédire la capacité de moment ultime des poutres en béton armé renforcées avec des matériaux composites restent insuffisamment investigué et très peu de données expérimentales existent à ces deux sujets. Dans ce contexte, une étude expérimentale a été conçue pour étudier le comportement structurel en flexion de 07 poutres dont 06 poutres pré-fissurées et réparées à l'aide des matériaux composites FRP. En outre, les contraintes d’interface dans une poutre endommagée et réparée avec une plaque composite GFRP précontrainte liée sont étudiées en utilisant l'approche analytique et une simulation numérique. Les résultats expérimentaux montrent une amélioration de la capacité de charge ultime des poutres réparées allant de 13% à 100% avec une diminution de la flèche variant de 15 à 35% par rapport à celle de la poutre témoin. Les règlements Eurocode 2, ACI-318 et BS8110 ne prédisent pas avec précision les moments ultimes pour les poutres réparées, avec un rapport moyen Mu, exp/Mu, pred de 1,16, 1,37 et 1,35, respectivement. D'un autre côté, l’augmentation de la couche adhésive et ainsi l’épaisseur de la plaque GFRP précontraint conduit à la diminution des contraintes d’interface. Par ailleurs, les valeurs de contrainte de cisaillement d'interface obtenues par l'approche analytique sont approximativement égales à 44% de celles obtenues à partir de la solution numérique, tandis que les contraintes normales d’interface prédites par l'étude numérique sont environ 26% plus élevées que celles calculées par la solution analytique.