Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1993-1-2/NA (P22-312-1/NA) du 01/10/2007 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1993-1-2/NA/A1 de septembre 2021 : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-2 : règles générales - Calcul du comportement au feu - Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-2:2005 - Règles générales - Calcul du comportement au feu
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2109 (Septembre 2021).
Cet article est la réédition actualisée de l'article [C2506] intitulé "Sécurité incendie des ouvrages en structures métalliques : partie 1" paru en 2004 et rédigé par le même auteur.
RÉSUMÉ
Les méthodes de vérification du comportement au feu des structures en acier ou mixtes sont présentées en deux parties, dans cet article et sa suite, le C 2507, et en faisant référence aux Eurocodes.
Dans cette première partie, il est rappelé le contexte réglementaire français et les exigences principales à respecter pour la sécurité incendie des bâtiments.
Puis sont abordées les actions adaptées aux structures en situation d’incendie, ainsi que les calculs de détermination de l’échauffement des éléments de structure, qu’ils soient en acier ou mixtes.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Structural fire design calculation methods are explained within two parts, this article and the next (C 2507), by referring to Structural Eurocodes.
In this first part, the French regulatory system is recalled with the main requirements for building fire safety.
Then, actions in case of fire are described, followed by the heat transfer to steel or composite structural elements.
Auteur(s)
-
Joël KRUPPA : Département Incendie et Essais - Centre technique industriel de la construction métallique CTICM
INTRODUCTION
La vérification du comportement au feu d’une structure métallique peut, conformément aux parties « feu » des Eurocodes, être effectuée selon trois méthodes différentes :
-
par référence à des tableaux de valeurs (principalement contenus dans l’Eurocode 4 partie 1.2) ;
-
par utilisation de méthodes de calcul simplifiées faisant référence à des formules analytiques et ne concernant que des éléments de structure individuels ;
-
par utilisation de méthodes de calcul dites « avancées », permettant une estimation plus précise et plus globale du comportement au feu des structures, mais nécessitant le recours à des modèles numériques, fondés généralement sur la méthode des éléments finis.
Mis à part le cas des méthodes de calcul avancées qui nécessitent l’autorisation du ministère de l’Intérieur et le recours à des logiciels thermoélastoplastiques aux éléments finis, l’utilisation des tableaux de valeurs ou de méthodes de calcul simplifiées est effectuée sous la responsabilité des projeteurs et ingénieurs de bureau d’étude.
Nous présentons dans les parties 1 et 2 les différentes méthodes de calcul permettant l’estimation du comportement au feu des structures en acier ou mixte (acier + béton), en faisant référence, lorsque nécessaire, à des ouvrages, documents ou parties d’Eurocodes présentant de façon plus détaillée certaines étapes. Le lecteur doit être averti que, en ce qui concerne les Eurocodes, en 2004 et 2005 se situe une période de transition entre les premières versions (notées ENV) et les versions définitives (notées EN ou prEN lorsque le document n’a pas encore fait l’objet d’un vote formel) ; c’est pourquoi il peut être fait référence, dans le texte ci-après, à l’une ou l’autre de ces versions.
Toutefois, la sécurité incendie étant un domaine fortement réglementé, il est souhaitable de situer dans cette première partie, tout d’abord, ces méthodes dans le contexte réglementaire français. Puis sont abordées les actions sur les structures, en situation d’incendie, c’est-à-dire plus particulièrement la partie « feu » de l’Eurocode 1 et ensuite la détermination de l’échauffement des éléments de structure qu’ils soient en acier ou mixtes.
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MOTS-CLÉS
Incendie réglementation échauffement bâtiment sécurité incendie acier sécurité résistance au feu
KEYWORDS
Fire | regulation | heating up | building | fire safety | steel | safety | fire resistance
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1979 par Louis FRUITET
- Version courante de août 2013 par Joël KRUPPA
DOI (Digital Object Identifier)
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Évolution des températures des éléments de structure2. Actions sur les structures en situation d’incendie
Les actions à prendre en compte sont :
-
les actions thermiques, représentant l’action de l’incendie ;
-
les actions mécaniques qui agissent sur les structures en cas d’incendie.
2.1 Actions mécaniques
Pour les actions mécaniques, la formule générale pour déterminer l’effet des actions [9] est :
avec :
- Gk :
- valeur caractéristique de l’action permanente
- Qk,1 :
- valeur caractéristique d’une (la principale) action variable
- Qk,i :
- valeur caractéristique des autres actions variables
- γGA = 1 :
- facteur partiel de sécurité pour situation accidentelle
- ψ1,1, ψ2, i :
- combinaison de coefficients pour les bâtiments.
Étant donné que la probabilité d’occurrence d’un incendie conjointement avec des niveaux de charges élevés est extrêmement faible, les facteurs partiels de sécurité à appliquer sont fortement réduits en comparaison de ceux utilisés pour le dimensionnement à froid.
Le coefficient ψ associé représente l’aspect cumulatif des combinaisons d’actions variables et/ou accidentelles, impliquant une action dominante et des actions variables non dominantes réduites.
Dans le cadre de l’action accidentelle incendie, seuls les coefficients associés ψ 1 et ψ 2 interviennent. Leurs valeurs sont fixées dans l’Eurocode « EN 1990 » [11] [53], en fonction de l’action variable considérée et la catégorie du bâtiment.
Le tableau ci-contre récapitule les valeurs fixées pour différentes catégories de bâtiments.
Il faut...
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