Dimensionnement à l'effort tranchant des structures en béton armé en situation accidentelle

par Amal Wahbi

Projet de thèse en Structures et Matériaux

Sous la direction de Patrick De buhan.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de SIE - Sciences, Ingénierie et Environnement , en partenariat avec NAVIER (laboratoire) et de Multi-échelle (equipe de recherche) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Tandis que le dimensionnement des poutres en béton armé à la flexion composée s'est largement développé, il n'en est pas de même en ce qui concerne l'effort tranchant. L'analyse du comportement des poutres est encore alourdie avec la prise en compte de l'effort normal induit en situation accidentelle par la déformation thermique en situation d'incendie ou l'effet d'inertie des masses vis-à-vis d'une accélération en situation de séisme. En effet, l'état des champs de contraintes, la présence des armatures longitudinales et transversales, et les fissures dues à l'effort axial dont l'effet ne peut plus être négligé, sont autant de paramètres qui ont une influence sur les phénomènes. À ce jour, le nombre de paramètres qui interviennent, et la dispersion des résultats expérimentaux, n'ont pas permis l'établissement d'une théorie fiable en matière de dimensionnement des poutres vis-à-vis de ces types de sollicitations composées. Au niveau international, on trouve, d'un pays à l'autre, de grandes différences entre les exigences formulées. L'objectif de la thèse est de développer une méthode complète du dimensionnement à l'effort tranchant des poutres en béton armé en présence de l'effort normal, à visée applicative pour l'ingénieur. Le développement théorique pourra s'appuyer sur les méthodes employées dans les codes et sur la théorie du Calcul à la Rupture. Des essais sur poutres en béton armé soumises à différentes combinaisons de sollicitations, en faisant varier le taux d'armatures transversales et le niveau d'effort normal appliqué, seront réalisés en parallèle au développement théorique afin d'évaluer la capacité résistante des éprouvettes, qui sera ensuite comparée aux prévisions fournies par le modèle théorique. La thèse sera effectuée entre le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussés (ENPC), laboratoire Navier. Les essais nécessaires au calage et à la vérification du modèle seront réalisés dans le laboratoire structures du CSTB. Des retombées pratiques sont attendues pour notamment alimenter les discussions au sein du groupe de travail sur l'Eurocode 2.

  • Titre traduit

    Shear design of reinforced concrete structures in accidental situation


  • Résumé

    While designing reinforced concrete beams to bending is widely developed, it is not the same concerning shear force. Analyzing beams behavior is heavier when taking into account normal force caused in accidental situations by thermic deformation in cases of fire, or the inertia effect of the masses with respect to an acceleration in an earthquake situation. In fact, stress fields, the presence of longitudinal and transverse reinforcement, and cracks due to the axial force have an effect that can't be neglected and are all parameters that have an influence on the phenomena. Up to now, the number of parameters involved, and the dispersion of experimental results, didn't allow the establishment of a reliable theory for designing beams in regards of these types of compound solicitations. At the international level, there are large differences between requirements, from a country to another. The aim of this thesis is to develop a complete method for designing reinforced concrete beams to shear force, taking into account normal force. Theoretical development can use the methods used in the codes and the theory of calculation at failure. Tests on reinforced concrete beams with different combinations of stresses, by varying the transverse reinforcement ratio and the normal stress level, are carried out in parallel with the theoretical development for the resistant capacity of the test pieces, which will then be compared with the predictions by the theoretical model. This work will be carried out by Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), Ecole des Ponts ParisTech (ENPC) and Navier laboratory. The necessary tests for calibration and verification of the model are carried out in the CSTB laboratory. Supporting techniques are planned to feed the discussions in the working group on Eurocode 2.