Comportement en effort tranchant des poutres en béton armé de grandes dimensions renforcées de fibres

Abstract

La rupture par cisaillement d'une poutre en béton est fragile et catastrophique. Pour y remédier, les méthodes de dimensionnement usuelles prévoient l'installation d'armatures transversales comme les étriers. Or, ce type de renforcement, en plus d'être problématique pour les dalles, nécessite une main d'oeuvre importante et augmente la densité d'acier, ce qui peut compromettre la mise en place du béton. L'addition de fibres dans le béton est une pratique de plus en plus populaire. Ce projet s'inscrit à la suite des recherches de Nguyen [2006] et Tran [2009] qui ont étudié l'influence des fibres sur la capacité portante de poutres de 500 et 250 min de hauteur soumises à l'effort tranchant. Cette étude s'intéresse plus particulièrement à la contribution des fibres sur la résistance au cisaillement de poutres de grandes dimensions en béton renforcé de fibres. Cinq poutres de 300×800 mm de section ont été soumises à un essai de flexion en quatre points avec un rapport a/d = 3.16 : une poutre ne possédait ni fibres, ni étriers, une poutre était pourvue de la quantité minimale d'étriers prescrite par la norme CSA A23.3-04 et trois poutres étaient renforcées de fibres. Les variables étudiées étaient le type et le pourcentage de fibres. Deux fibres ont été utilisées : une fibre synthétique (1 %) et une fibre d'acier crochetée (1 et 2 %). Les résultats confirment le potentiel des fibres à augmenter la résistance au cisaillement des poutres en béton. À ce chapitre, les fibres métalliques s'avèrent plus efficaces que les fibres synthétiques. Les poutres avec 1 et 2 % de fibres métalliques ont présenté des augmentations de la contrainte de cisaillement à la rupture de 107 et 119 % respectivement, soit des performances comparables à celles de la poutre avec étriers (126 %). Les essais ont aussi montré que les fibres offrent un meilleur contrôle de la fissuration que les étriers en réduisant le nombre de fissures et leur ouverture.