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Other titre : Étude du comportement en service de membrures en béton renforcées de barres de PRF

dc.contributor.advisorBenmokrane, Brahimfr
dc.contributor.authorEl-Nemr, Amr Maherfr
dc.date.accessioned2015-02-23T18:18:37Z
dc.date.available2015-02-23T18:18:37Z
dc.date.created2013fr
dc.date.issued2013fr
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11143/6124
dc.description.abstractLa détérioration des infrastructures au Canada due à la corrosion des armatures est l'un des défis majeurs de l'industrie de la construction. Les progrès récents dans la technologie des polymères ont conduit au développement d'une nouvelle génération de barres d'armature à base de fibres renforcées de polymères (PRF), (en particulier les fibres de verre). Ces barres, résistant à la corrosion, ont montré un grand potentiel d'utilisation pour mieux protéger les infrastructures en béton armé contre les effets dévastateurs de la corrosion. Avec la publication du nouveau code S807-10 "Spécifications pour les polymères renforcés de fibres" et la production de barres en PRF de très haute qualité, celles-ci représentent une alternative réaliste et rentable par rapport à l'armature en acier pour les structures en béton soumises à de sévères conditions environnementales. La conception des éléments en béton armé de barres en PRF est généralement gouvernée par l'état de service plutôt que l'état ultime. Par conséquent, il est nécessaire d'analyser les performances en flexion et le comportement en service en termes de déflexion et de largeur de fissures des éléments en PRF sous charges de service et de vérifier que ces éléments rencontrent les limites des codes. Aussi, de récents développements dans l'industrie des PRF ont conduit à l'introduction des barres en PRF avec des configurations de surface et des propriétés mécaniques différentes. Ces développements sont susceptibles d'affecter leur performance d'adhérence et, par conséquent, la largeur des fissures dans les éléments en PRF. Cependant, les codes de conception et les guidelines de calcul fournissent une valeur unique pour le coefficient d'adhérence (k[indice inférieur b]) en tenant compte des configurations de surface et en négligeant le type de barre en PRF, le diamètre de la barre, et le type de béton et de sa résistance. En outre, le code canadien S807-10 "Spécifications pour les polymères renforcés de fibres" fournit une étape en classant les barres en PRF par rapport à leur module d'élasticité (E[indices inférieurs frp]). Ces classifications ont été divisées en trois classes : Classe I (E[indices inférieurs frp]<50 GPa), Classe II (50 GPa [plus petit ou égal] E[indices inférieurs frp]< 60 GPa) et Classe III (E[indices inférieurs frp] [plus grand ou égal] 60 GPa). Ce programme de recherche vise à étudier expérimentalement le comportement en flexion des éléments en béton en service armé avec différents paramètres sous charges statiques. Le programme expérimental est basé sous plusieurs paramètres, dont les différents ratios de renforcement, différents types de barres (différentes classes comme classifiées par le CAN/CSA S807-10), le diamètre et la surface de la barre, la configuration ainsi que la résistance du béton. De plus, les recommandations actuelles de design pour les valeurs de k[indice inférieur b] et la vérification de la dépendance des valeurs de k[indice inférieur b] sur le type de barres (verre ou carbone), le diamètre des barres et le type de béton et sa résistance ont été étudiées. Le programme expérimental comprenait la fabrication et les essais sur 33 poutres à grande échelle, simplement appuyées et mesurant 4250 mm de long, 200 mm de large et 400 mm de hauteur. Vingt et sept poutres en béton ont été renforcées avec des barres en PRF à base de verre, quatre poutres en béton ont été renforcées avec des barres de PRF à base de carbone, et deux poutres ont été renforcées avec des barres en acier. Toutes les poutres ont été testées en flexion quatre points sur une portée libre de 3750 mm. Les paramètres d'essai étaient: le type de renforcement, le pourcentage d'armature, le diamètre des barres, configurations de surface et la résistance du béton. Les résultats de ces essais ont été présentés et discutés en termes de résistance du béton, de déflection, de la largeur des fissures, de déformations dans le béton et l'armature, de résistance en flexion et de mode de rupture. Dans les trois articles présentés dans cette thèse, le comportement en flexion et la performance des poutres renforcées de barres en PRFV et fabriquées avec un béton normal et un béton à haute performance ont été investigués, ainsi que les différentes classes de barres en PRFV et leurs configurations de surface. Les conclusions des investigations expérimentales et analytiques contribuent à l'évaluation des équations de prédiction de la déflection et des largeurs de fissures dans les codes de béton armé de PRF, pour prédire l'état de service des éléments en béton renforcés de PRF (déflection et largeur de fissures). En outre, à la lumière des résultats expérimentaux de cette étude, les équations de service (déflection et largeur des fissures) incorporées dans les codes et guidelines de design [ACI 440.1R-06, 2006; ISIS Manual No.3, 2007; CAN/CSA-S6.1S1, 2010; CAN/CSA-S806, 2012] ont été optimisées. En outre, les largeurs de fissures mesurées et les déformations ont été utilisées pour évaluer les valeurs courantes de k[indice inférieur b] fournies par les codes et les guidelines de calcul des PRF. En outre, les conclusions ne prennent pas en charge la valeur unique de k[indice inférieur b] pour les barres en PRF de types différents (carbone et verre) avec des configurations de surface similaires et s'est avéré être dépendant du diamètre de la barre.fr
dc.language.isoengfr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Amr Maher El-Nemrfr
dc.subjectCanadian infrastructurefr
dc.subjectCorrosion of steel reinforcementfr
dc.subjectPolymer technologyfr
dc.subjectFiber-reinforced-polymer (FRP)fr
dc.titleServiceability of concrete members reinforced with FRP barsfr
dc.title.alternativeÉtude du comportement en service de membrures en béton renforcées de barres de PRFfr
dc.typeThèsefr
tme.degree.disciplineGénie civilfr
tme.degree.grantorFaculté de géniefr
tme.degree.levelDoctoratfr
tme.degree.namePh.D.fr


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