Renforcement en flexion de poutres en béton armé à l'aide de matériaux composites : optimisation de l'orientation des fibres

Le renforcement en flexion de poutres en béton armé à l'aide de plaques en carbone-époxy est le sujet de la présente recherche. Il s'agit ici d'étudier l'efficacité du renforcement à l'aide de plaques ayant différentes configurations. Ce travail représente l'un des premiers efforts à l'Université de Sherbrooke pour étudier le renforcement extérieur de poutres à l'aide de matériaux composites et comprend des parties théorique et expérimentale. Le volet théorique s'inspire des équations classiques du béton armé. Ces équations ont été ajustées pour tenir compte de la plaque de renforcement. L'hypothèse fondamentale du modèle théorique est l'adhérence parfaite de la plaque de renforcement à la poutre en béton armé. Des essais sont effectués sur une poutre en béton armé sans renforcement extérieur et sur plusieurs poutres en béton armé renforcées à l'aide de plaques en matériaux composites ayant des couches faisant un angle par rapport à l'axe longitudinal de la poutre. Les résultats obtenus ont permis de constater que : (a) le modèle théorique prédit assez bien le comportement des poutres; (b) les plaques en matériaux composites ont contribué à augmenter la rigidité en flexion des poutres en béton armé et la plastification des armatures a été retardée; (c) le début de la fissuration et la plastification de l'acier d'armature sont les points importants qui déterminent le comportement des poutres postrenforcées; (d) la rupture des couches internes de la plaque entraîne la diminution de la rigidité des poutres renforcées; (e) il y a eu moins de glissement entre la poutre de béton et la plaque, en particulier avec les poutres renforcées à l'aide de couches avec des angles; (f) la propagation rapide des fissures, en particulier celles en cisaillement, limitent l'efficacité du renforcement