Efficacité de structures en béton armé avec étriers insuffisamment ancrés

Certaines poutres disposent d’étriers partiellement ancrés pour des raisons constructives ou parce qu’elles ont été construites dans le passé de cette façon. De ce fait, les calculs habituels de type rigide-plastique ne sont plus valables et un changement de comportement à la rupture est possible. Dans le cadre de ce projet de Master, une étude approfondie de cet effet est proposée. Une attention particulière a été portée sur le phénomène de l’adhérence dans le cadre de la théorie de l’élasto-plasticité à l’aide d’un logiciel de modélisation non-linéaire (jConc). La plupart des approches conventionnelles sont fondées sur des lois complexes d’adhérence dérivées d’essais d’arrachement dans des milieux non-fissurés. Néanmoins, il a été montré récemment que la fissuration affecte de manière significative la performance de l’adhérence. Cet effet peut donc être difficilement négligé : c’est particulièrement le cas pour des étriers ayant des extrémités non-ancrées plongées dans une zone fortement fissurée (partie tendue de la poutre). Afin de prendre en compte ce processus physique systématiquement délaissé, une approche novatrice est proposée pour prendre en compte le degré de fissuration et sa conséquence sur la qualité de l’ancrage des étriers. Plusieurs modélisations ont été effectuées sur des poutres présentant des défauts d’ancrages aux étriers, pour vérifier le fonctionnement de ces élèments. Outre la faible variation de la charge de rupture, une profonde redistribution des contraintes a été observée. Un ancrage faible tend à abaisser l’angle des bielles, à solliciter les étriers à l’écoulement de manière plus locale et à augmenter le degré de fissuration du béton. L’écartement des étriers (pour un même taux d’armature) a été identifié comme étant un paramètre potentiel clé dans l’apparition d’un mécanisme de rupture propre à ce type de poutre. L’outil développé aura un grand intérêt pour des futures études à propos du comportement d’élèments de structures présentant des armatures dans des conditions sévères de fissuration.