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dc.contributor.advisorPaultre, Patrickfr
dc.contributor.authorLanglois, Yannickfr
dc.date.accessioned2014-05-14T16:33:34Z
dc.date.available2014-05-14T16:33:34Z
dc.date.created1996fr
dc.date.issued1996fr
dc.identifier.urihttp://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/989
dc.description.abstractRésumé : Le présent mémoire rend compte d’une étude expérimentale sur le rôle de l’enrobage de béton et l’effet des fibres métalliques à l’endroit du comportement de 16 poteaux de grandes dimensions sollicités en compression uniaxiale concentrique. Les spécimens ont été fabriqués à partir de bétons à haute performance (BHP) de 60 à 120 MPa, hautement confinés par des étriers rectangulaires. Les variables à l’étude dans ce programme expérimental sont : la présence de l’enrobage de béton, la hauteur des spécimens, la présence de supports servant à retenir l’enrobage de béton, et la quantité volumétrique de fibres métalliques dans le béton. Le comportement des poteaux de BHP est caractérisé par l’écaillage soudain de l’enrobage de béton. Les denses cages d ’armature et le retrait différentiel du béton entraînent l’apparition de plans de faiblesse au pourtour de la cage d’armature. L’enrobage de béton est ainsi idéalisé par une série de plaques. Par conséquent, en fonction des propriétés géométriques des plaques et de la résistance du béton, il est possible que la contrainte critique de flambage des plaques soit atteinte avant la contrainte maximale de compression, menant ainsi à une rupture soudaine de l’enrobage par instabilité. La présente étude propose donc de limiter la contrainte maximale dans le béton non confiné de l’enrobage à la plus faible valeur entre la contrainte critique de flambage et la contrainte théorique maximale prescrite par l’ACI, qui est de 0,85/'. La prédiction de cette contrainte a été effectuée sur 32 spécimens. Une erreur de 5,05% a été obtenue avec la méthode proposée, comparativement à une erreur de 9,28%, en utilisant une limite de 0 ,8 5 /' dans tous les cas. La rupture soudaine de l’enrobage influence la charge maximale atteinte dans le béton confiné des spécimens. L’importante charge supportée par le recouvrement de béton lors de sa rupture est transférée instantanément au noyau confiné du poteau, l’endommageant prématurément et l’empêchant d’atteindre sa résistance prévue. Il est possible d ’empêcher le flambage de l’enrobage des poteaux de BHP en ajoutant au mélange de béton une quantité volumétrique de fibres métalliques aussi faible que 0,25%. Pour les trois quantités volumétriques de fibres testées (0,25, 0,50 et 1,0 %), les résultats ont démontré que la contrainte à laquelle le recouvrement de béton cède dépasse la contrainte théorique prévue (0,85/') et croît en fonction du pourcentage de fibres. En évitant une rupture soudaine de l’enrobage, le transfert de la charge soutenue par le recouvrement vers la partie confinée du poteau s’effectue graduellement. Ceci permet au spécimen d ’atteindre sa résistance anticipée//Abstract : The behaviour of HSC columns is characterized by the sudden spalling of the concrete cover. The high density of the steel cages and the differential shrinkage of the concrete cause weakness planes to appear around the steel cage. The concrete cover is thus modelled as a series of plates. Therefore, depending on the geometry of the plates and the concrete strength, it is possible that the critical buckling stress of the plates is reached before the maximum concrete resistance, thereby leading to a sudden buckling failure of the concrete cover. The present study proposes to limit the allowable maximum stress of the unconfined concrete cover by the least of the critical buckling stress and the theoretical maximun stress of 0,85/’, as prescribed by the ACI. This failure stress has been predicted on 32 large-scale specimens. An error of 5.05% was obtained with the proposed method, as compared to an error of 9.28%, calculated by limiting the maxim um unconfined concrete stress at 0 .8 5 /’ in all cases. The sudden failure of the concrete cover influences the value of the maximum load sustained by the confined concrete of the columns. The important load carried by the concrete cover, at the moment of its rupture, is transferred instantly to the confined core of the specimens, damaging it prematurely and preventing it from reaching its expected load. It is possible to prevent the concrete cover from buckling by adding to the concrete mix a volumetric amount of steel fibres as small as 0.25%. The results have shown that, for the three volumetric amounts of steel fibres tested (0.25, 0.50 et 1.0%), the failure stress of the concrete cover is higher than the theoretical expected stress (0 .8 5 /’), and that it increases with the amount of steel fibres. By avoiding a sudden rupture of the cover, the load sustained by the concrete cover is gradually transferred to the confined core. This allows the specimens to reach their anticipated carrying load. Furthermore, it was observed that the maximum load sustained by the confined concrete increases with the amount of steel fibres. Regarding the ductility and the toughness of the fibre-reinforced concrete specimens, it appears that the effect of the steel fibres is beneficial only with high-strength steel ties (800 MPa). The confinement model developed by Cusson (1993a) is not accurate for the prediction of the behaviour of high-strength fibre-reinforced concrete columns. From the six fibre-reinforced columns tested, modifications to the original model are proposed. However, because of the small number of high-strength fibre-reinforced concrete specimens tested, this study represents only a starting point in the prediction of the behaviour of these types of columns.fr
dc.language.isofrefr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Yannick Langloisfr
dc.subjectColonnes en béton
dc.titleRôle de l'enrobage de béton et effet des fibres métalliques sur le comportement des poteaux en béton confiné à haute performancefr
dc.typeMémoirefr
tme.degree.disciplineGénie civilfr
tme.degree.grantorFaculté de géniefr
tme.degree.levelMaîtrisefr
tme.degree.nameM. Sc. A.fr


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