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


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T. Gelain, F. Gensdarmes, R. Sestier-Carlin, J. Vendel, AFPS 2003, 01-03/07/2003, Palaiseau, France.

Résumé

Dans le cadre de la sûreté des laboratoires et usines du domaine nucléaire, nousétudions le comportement de voiles en béton armé soumis à des contraintes de cisaillementcaractéristiques d'un séisme. La géométrie des voiles est, 1,50 m de longueur, 0,75 m dehauteur et 10 cm d'épaisseur avec différents pourcentages d'acier. Cette étude comprend unepartie 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 quiapparaissent pour différentes contraintes. Ces mesures sont réalisées pour des différencesde 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 decaractériser les réseaux de fissures (ouverture, longueur) en utilisant les mesures de débitset des lois d'écoulements aérauliques.

Les résultats révèlent une gamme très étendue de débits de fuite. En effet, pour une surfacede 1 m 2 , les débits sont compris entre 10 -3 1 3 h m -·et 60 1 3 h m -·suivant les conditionsexpérimentales (différence de pression, contrainte, ferraillage). Par ailleurs, les résultatsacquis sont en bon accord avec une loi d'écoulement laminaire compressible. Ils permettentde calculer des ouvertures équivalentes des réseaux de fissures comprises entre 10 µm et170 µm en fonction des différents ferraillages et des contraintes appliquées.

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