CONCEPTION ET ÉVALUATION DE NOUVEAUX ÉLÉMENTS HYBRIDES EN MATERIAUX COMPOSITES PARTIELLEMENT REMPLIS DE BÉTON ARMÉ

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La demande pour des structures plus durables et structuralement plus efficientes ne cesse de croître et un besoin urgent pour trouver des alternatives durables permettant d'allonger la durée de vie utile des structures en béton armé est de plus en plus criant. L'utilisation des polymères renforcés de fibres (PRF) comme coffrage permanent, intégré à la structure en béton armé, élimine complètement le coffrage temporaire en bois ou en acier, ce qui permet une économie substantielle relativement aux coûts des opérations de mise en place et de décoffrage. De plus, ces nouvelles structures hybrides de haute performance seront entièrement protégées face à l'utilisation des sels de déglaçage, face aux conditions environnementales très agressives et face aux charges extrêmes telles que les tremblements de terre et les charges explosives. L'utilisation de ces nouveaux éléments hybrides partiellement remplis de béton armé permet donc de réduire le poids propre de ces éléments et d'augmenter leurs capacités portantes. Il faut noter que pour les poutres en béton armé, la partie tendue le long de la poutre, qui représente au-delà de 50% du poids propre de la poutre, ne contribue pas à la capacité portante de la poutre puisque la résistance à la traction du béton est très faible et que son rôle se limite à transférer les efforts de traction via l'adhérence avec l'armature de traction. De ce fait, il est proposé dans ce programme de recherche de développer de nouveaux mécanismes et systèmes de transfert des efforts de traction, afin d'éliminer la partie du béton fissurée en traction. Pour les colonnes en béton armé et les poteaux, l'utilisation de deux tubes coaxiaux remplis de béton armé entre les deux tubes permettra de réduire considérablement le poids de la colonne ou du poteau et d'augmenter les capacités portantes et les durées de vie des ces nouvelles colonnes/poteaux hybrides. L'objectif principal est de développer de nouveaux éléments hybrides à haute-performance en matériaux composites et partiellement remplis de béton et d'évaluer leurs comportements structuraux à court et à long termes. L'objectif ultime est de développer les procédures de fabrication de ces nouveaux éléments hybrides ainsi que les procédures de conception pour de tels éléments.