Evaluation of one-way shear behavior of reinforced concrete slabs : Experimental and Numerical Analysis
Résumé
The shear design of concrete slabs is still an unsolved problem. The following study presents experimental and numerical investigations on the shear behaviour of reinforced concrete slabs (without shear reinforcement) under concentrated loads. The small thick slabs of 10 cm were tested in this study. Experimental tests were conducted to quantify the shear strength and the associated failure modes. The influence of several variables was addressed such as the influence of boundary conditions, four supported side slabs instead of two supported side slabs, the influence of loading plate length. A series of eight tests on six slabs were presented. The experiments are firstly used to evaluate the pertinence of Eurocode 2 and Model Code 2010 formulations using the levels of approximation LoA I and LoA II for the shear design of reinforced concrete slabs without shear reinforcement in comparison with the French approach, and secondly validated numerical modelling using the non-linear finite element method. The proposed numerical model showed good agreement with the experimental results in terms of slab behaviour.
La conception au cisaillement de dalles en béton reste encore un problème irrésolu. L'étude suivante présente des investigations numérique et expérimentale sur le comportement au cisaillement de dalles en béton armé (sans renforcement au cisaillement) sous charge localisée. Des dalles de faible épaisseur (10cm) ont été testées dans cette étude. Les essais ont permis de quantifier la résistance au cisaillement et les modes de rupture associés. L'influence de plusieurs paramètres a été étudiée telles que les conditions-limites ou les dimensions du plateau de chargement. Une série de 8 essais sur 6 dalles est présentée. Les expériences ont été dans un premier temps, utilisées pour évaluer la pertinence des formules de l'Eurocode 2 et du ModelCode 2010 en utilisant les niveaux d'approximation LoAI et LoAII pour le dimensionnement au cisaillement de dalles en béton armé sans renforcement au cisaillement en comparaison de l'approche française. Dans un second temps, les résultats ont été validés numériquement par une méthode aux éléments finis non-linaires. Le modèle numérique proposé a montré une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux en termes de de comportement de dalle.