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Enhancing Nuclear Safety


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Etude aéraulique de réseaux de fissures sur des voiles de béton armé soumis à des contraintes de cisaillement.

T. Gelain, F. Gensdarmes, R. Sestier-Carlin, J. Vendel, AFPS 2003, 01/07/2003, Palaiseau, France.

Summary

Dans le cadre de la sûreté des laboratoires et usines du domaine nucléaire, nous étudions le comportement de voiles en béton armé soumis à des contraintes de cisaillement caractéristiques d'un séisme. La géométrie des voiles est, 1,50 m de longueur, 0,75 m de hauteur et 10 cm d'épaisseur avec différents pourcentages d'acier. Cette étude comprend une partie sur la mécanique (déformation, fissuration) du béton et une partie sur le confinement.

Ce papier traite l'aspect confinement avec un double objectif. Premièrement, il s'agit de mesurer le débit de fuite en air à travers les fissures qui apparaissent pour différentes contraintes. Ces mesures sont réalisées pour des différences de pression intrados - extrados comprises entre 10 hPa et 200 hPa représentant d'une part, l'effet du vent, d'autre part, le risque incendie sur un bâtiment. Deuxièmement, il s'agit de caractériser les réseaux de fissures (ouverture, longueur) en utilisant les mesures de débits et des lois d'écoulements aérauliques.

Les résultats révèlent une gamme très étendue de débits de fuite. En effet, pour une surface de 1 m 2 , les débits sont compris entre 10 -3 1 3 h m -·et 60 1 3 h m -·suivant les conditions expérimentales (différence de pression, contrainte, ferraillage). Par ailleurs, les résultats acquis sont en bon accord avec une loi d'écoulement laminaire compressible. Ils permettent de calculer des ouvertures équivalentes des réseaux de fissures comprises entre 10 µm et 170 µm en fonction des différents ferraillages et des contraintes appliquées.

Finalement, ces résultats montrent qu'un débit de gaz non négligeable peut passer à travers une paroi en béton armé, fissurée par des contraintes de cisaillement.


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