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RÉSUMÉ
Cet article explore en profondeur les divers aspects de la résistance au feu des structures en acier et mixtes (acier-béton). Il souligne que la performance de l'acier se dégrade sous l'effet de la chaleur et que plusieurs facteurs, tels que la durée de l'exposition au feu et les charges appliquées, influencent cette performance. Des solutions pour améliorer la résistance au feu sont également discutées, y compris l'utilisation de barrières isolantes et de peintures intumescentes. L'article aborde les normes et méthodes de calcul, notamment les Eurocodes 3 et 4 et la norme ISO-834, et propose des méthodes modernes comme les simulations numériques pour évaluer la résistance au feu.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Dans un contexte où les incendies de structures représentent un risque majeur pour la sécurité des personnes et des biens, il est crucial de comprendre les facteurs qui influencent la résistance au feu des matériaux de construction, en particulier l’acier. Cet article se propose d’examiner les multiples facettes de la résistance au feu des structures en acier et mixtes (acier-béton), en abordant des sujets tels que l’impact de la chaleur sur les propriétés de l’acier, les normes réglementaires et les méthodes modernes d’évaluation comme les simulations numériques.
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4. Essais de résistance au feu normalisé
4.1 Norme ISO 834
La norme ISO-834, datant de septembre 1999, fournit un cadre pour l’évaluation en laboratoire de la résistance au feu des éléments structuraux à l’aide d’une courbe temps-température standardisée, comme illustré en figure 3. Bien que cette méthodologie soit largement acceptée, il faut noter que les essais menés sur des éléments de dimensions réduites ne reflètent pas nécessairement le comportement réel en cas d’incendie. Pour pallier cette limitation, le concept de « temps équivalent » a été introduit. Ce temps équivalent permet de faire correspondre le comportement d’un élément lors d’un incendie normalisé à son comportement lors d’un incendie réel. Cette méthode a trouvé une application particulière dans la protection contre l’incendie des structures de bâtiments industriels.
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4.2 Simulations numériques
Avec les progrès dans les simulations numériques, il est désormais possible de déterminer le « temps équivalent d’exposition au feu » pour une structure donnée. Ce temps équivalent est le temps pendant lequel la structure aurait une capacité portante identique sous un incendie normalisé ISO et un incendie naturel spécifique. Cela semble un indicateur plus utile que l’équivalence de température précédemment utilisée, surtout pour les structures où la distribution de la température est non uniforme, comme illustré en figure 4.
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La norme ISO 834 est un standard international qui guide les essais en laboratoire pour évaluer la résistance au feu des éléments structuraux.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CARVEL (R.) - L’ingénierie de la sécurité incendie : Structures en acier et béton. - Éditions Eyrolles (2012).
-
(2) - DUPONT (V.) - Résistance des matériaux pour le BTP. - Éditions du Moniteur (2015).
-
(3) - PIERRE (J.) - Introduction aux Eurocodes : Conception des structures en acier. - Dunod (2018).
-
(4) - MARTIN (P.-O.) - Incendie et structures : Calcul selon les Eurocodes. - Éditions du Moniteur (2017).
NORMES
-
Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-2 : Règles générales – Calcul du comportement au feu. - NF EN 1993-1-2 - 2005
-
Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier-béton – Partie 1-2 : Règles générales – Calcul du comportement au feu. - NF EN 1994-1-2 - 2005
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Essais pour mesurer les performances des éléments de construction en cas d'incendie – Partie 8 : Protection appliquée aux éléments de structure en acier. - NF EN 13381-8 - 2013
-
Produits laminés à chaud d'acier de construction – Conditions techniques de livraison. - NF A 36-205 - 2003
-
Essais au feu – Partie 1 : Généralités. - NF EN 1363-1 - 2012
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