Système d'ancrage en étriers fermés pour le renforcement à l'effort tranchant des poutres en béton armé à l'aide de composites en PRF

摘要

Ce mémoire de maîtrise présente les résultats d’une étude sur le renforcement à l’effort tranchant de poutres en béton armé (BA) à l’aide de matériaux composites en polymères renforcés de fibres (PRF).ududL’objectif de l’étude est de développer une méthode de renforcement novatrice des poutres en Té basée sur le concept d’étriers fermés à l’aide de cordage en PRF installé à travers la semelle supérieure ou l’âme de la section. Cette façon de procéder assure au renfort une configuration s’apparentant à une enveloppe complète (full wrap). Cette configuration ouvre également la voie au renforcement sismique des poutres en Té à l’effort tranchant en conformité avec les normes qui exigent des étriers fermés pour assurer un confinement adéquat.ududLa méthodologie renferme une investigation expérimentale et des développements théoriques. Le programme expérimental considère la mise à l’essai statique de neuf poutres en Té en BA grandeur nature renforcées, à l’effort tranchant à l’aide de PRF collés en surface. La configuration du système d’ancrage en PRF permet un ceinturage de la poutre en BA améliorant ainsi le confinement du béton et la contribution des étriers en acier, le cas échéant. Les paramètres d’étude examinés sont: i) le taux d’armature transversale et ii) la configuration du système d’ancrage. Les résultats expérimentaux sont analysés en termes de mode de rupture, gain de résistance en cisaillement des PRF, déformation subie des différents constituants, relation effort-déplacement et rigidité. Les résultats expérimentaux sont comparés aux exigences et recommandations des codes et guides de conception internationaux. Un modèle analytique est également développé comprenant l’interaction observée des armatures d’acier transversales en acier sur la contribution des PRF à la résistance à l’effort tranchant. Cet aspect étant encore aujourd’hui absent des modèles de calcul prescrit par les principaux manuels de conception, dont CSA-S806-12, CSA-S6-14, ACI 440.2R-08 et fib TG-9.3-01.ududLes résultats de cette étude montrent que les deux systèmes d’ancrage améliorent substantiellement la contribution du PRF à la résistance au cisaillement. Ils confirment également l’existence de l’interaction entre l’acier transversal interne et le PRF. Enfin ils mettent en évidence les lacunes des modèles normatifs.