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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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Facteurs influant sur la stabilité des éléments
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1. Concept général
1.1 Principe
La conception d’une structure résistante au feu repose sur une compréhension profonde des interactions entre le matériau et la chaleur. En plus de la réduction de résistance et de rigidité, l’exposition à des températures élevées peut également entraîner une dilatation thermique du matériau, ce qui peut compromettre l’intégrité structurelle. Il est à noter que certains matériaux comme le béton et le bois peuvent subir des dommages irréversibles lors d’une exposition au feu. L’objectif de cette section est de détailler comment la résistance et la rigidité de l’acier évoluent en fonction de la température et de discuter de l’impact de ces variations sur la stabilité des structures en cas d’incendie.
HAUT DE PAGE1.2 Calculs de vérification de la résistance au feu
Les calculs pour évaluer la résistance au feu d’une structure en acier reprennent en grande partie les méthodes standards de calcul structurel, mais en intégrant des coefficients de dégradation thermique. Ces calculs s’appuient sur diverses normes réglementaires qui varient en fonction de l’usage prévu de la structure, de sa catégorie de construction, du nombre d’étages, entre autres facteurs. Bien que les spécificités de ces normes dépassent le cadre de cet article, leur connaissance est essentielle pour toute démarche de conception.
HAUT DE PAGE1.3 Eurocodes 3 et 4
Pour les structures en acier et en acier-béton au sein de l’Union européenne, les Eurocodes 3 et 4 servent de références principales. Ces codes fournissent des lignes directrices détaillées pour la conception et la vérification structurelles, y compris en ce qui concerne les exigences liées à la résistance au feu. Ils sont complétés par les « Euroclasses », qui catégorisent les matériaux selon leur réaction au feu.
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L’acier perd en résistance et rigidité sous l’effet de la chaleur.
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Des variables comme la durée d’exposition et les taux...
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Concept général
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
-
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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