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RÉSUMÉ
Avec la démarche de la libre circulation des produits de construction dans l'espace économique européen, est associée une normalisation technique commune basée sur des exigences élaborées en commun, à savoir les sept exigences fondamentales du règlement "Produits construction". Dans cet objectif, la conception et les règles de calcul des structures constituent l'objet des normes, dites Eurocodes, servant à prouver la conformité des ouvrages, en particulier face à la première exigence "Résistance mécanique et stabilité",et en partie face à la seconde "Sécurité en cas d'incendie". Le cas des structures en bois fait l'objet de l'Eurocode 5, dont la partie 1-2 est spécialement dédiée au calcul des charpentes en cas d'incendie. Le présent article se propose de présenter les grandes lignes de cette norme, ainsi que les apports essentiels pour la vérification de la performance structurale.
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Jacques Long TRINH : Consultant, Ingénieur ENPC, Docteur Ingénieur - Président de la Commission-miroir Eurocode 5 (P 21A), Paris (France)
INTRODUCTION
L’incendie a été, de tous temps et en tous lieux, le désastre que l’humanité redoute. De graves catastrophes ont marqué périodiquement son histoire. Ainsi, les autorités nationales qui ont la charge d’assurer la protection et la sécurité de la population contre les fléaux naturels, doivent édicter des règles de prévention et de protection notamment vis-à-vis du feu. Aussi dans l’Union européenne et l’Espace économique européen (AELE), la décision fut prise dans la Directive des produits de construction (DPC) d’élaborer une normalisation technique commune afférente, c’est un aspect des objectifs établis pour les normes Eurocodes. Ce fut aussi l’opportunité pour élaborer et établir de nouvelles règles en vue de mieux apprécier, tant au plan des performances et de leur fiabilité notamment au feu des produits, qu’au niveau des ouvrages avec de nouvelles règles de conception et de calcul. Ces dernières sont revisitées en se basant sur des récentes connaissances et en incluant les matériaux et techniques récemment apparus sur le marché. Dans le cas des constructions en bois, les règles sont achevées dans des normes désignées Eurocode 5, dont la partie 1-2 est dédiée à la résistance des structures aux actions de feu.
En France, l’application de ces textes communs, est entérinée par la publication de l’Arrêté du 11 mars 2011 modifiant le précédent Arrêté du 22 mars 2004 relatif à la résistance au feu des produits, éléments de construction et d’ouvrages. Après la période de transition avec la réglementation nationale en vigueur, à partir du 11 mars 2014, seul reste applicable l’Eurocode 5 (partie 1-2).
Cet article se propose de présenter la norme, en indiquant :
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ses grandes lignes ;
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ses objectifs ;
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son domaine d’application ;
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ses nouveautés ;
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les nouveaux sujets abordés ;
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les méthodes correspondantes de calcul ;
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les modifications par rapport aux anciennes règles.
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MOTS-CLÉS
réglementation règles de conception bois calcul scientifique normalisation résistance au feu Eurocode 5
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Norme NF EN 1995-1-2 (EC5-1-2)
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1. Comportement du bois au feu
Déjà dans l’Antiquité, le bois était largement employé dans les constructions destinées à abriter l’homme. Des poutres et des poteaux massifs étaient assemblés pour constituer des charpentes porteuses. Des éléments plats (bardeaux) étaient utilisés pour réaliser la toiture et les façades. Mais il était déjà courant également d’employer le bois comme combustible domestique et les incendies dramatiques qui se sont déroulés pendant toute l’histoire (Rome en 70 av. J. C., Bruxelles en 1967 provoquant 322 morts et Moscou en 2003 causant 40 morts, par exemple), ont entraîné dans l’esprit des populations une incertitude sur la capacité des structures en bois à satisfaire aux exigences de résistance en cas de feu.
Le matériau bois dispose cependant naturellement d’une bonne résistance au feu. En effet, sous l’effet de l’élévation de la température extérieure lors d’un incendie, le bois commence par brunir et se dessécher en surface. Ce n’est que lorsque la température dépasse le seuil de 300 °C environ que l’élément en bois commence à se pyrolyser, puis à carboniser. La couche externe de charbon de bois ainsi formée, joue un rôle d’isolant thermique pour la partie intérieure du bois. Elle retarde la propagation de la chaleur et de l’oxygène vers les parties en profondeur. Par ailleurs, la faible conductivité thermique du bois massif le rend bon isolant. En effet, le bois carbonisé transmet la chaleur 10 fois moins vite que le béton et 250 fois moins vite que l’acier ! Ainsi, la température au cœur des éléments massifs, peut rester faible comparée à la température externe. Elle n’y dépasse guère une cinquantaine de °C. Ce n’est qu’à partir de 280 °C que la décomposition du matériau devient rapide, très exothermique et dégageant de grandes quantités de gaz combustible ...
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Comportement du bois au feu
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AMY (L.) - Les bases physico-chimiques de combustion de la cellulose et des matériaux ligneux - Cahier N° 45 du CTB (FCBA).
-
(2) - T.B. (FCBA) - Comportement du bois au feu - Cahier N° 74 du C.T.B.
-
(3) - STEP 1 - Structures en bois aux états limites – Introduction à l’Eurocode 5. Matériaux et bases de calcul - Sedibois. Ed. Eyrolles et CTBA. Union nationale Française de charpente, menuiserie, parquets. Paris (1996).
-
(4) - CALGARO (J.A.) - Introduction aux Eurocodes – Sécurité des constructions et bases de la théorie de la fiabilité - Presses de l'ENPC, Paris (1996).
-
(5) - BAILEY (C.), LENNON (T.), WANG (Y.) - TTL’s Designers’s Guide to the Eurocode Fire Parts (EN 1991-1-2 ; EN 1992-1-2 ; EN 1991-1-3 ; EN 1991-1-4) - Thomas Telford, Londres (2007).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Eurocode
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Plateforme Eurocode 5
NF EN 1995 - 2005-2007 - Règles générales. Partie 1-2 : Généralités – Calcul des structures au feu. Plus son Annexe nationale. AFNOR. - -
NF EN 1990 - (2003-2006-2011) - Bases de calcul des structures, et complément A1. Plus son Annexe nationale. AFNOR. - -
NF EN 1991-1-2 - (2003-2005-2007) - Actions sur les structures. Partie 1-2 : Actions générales – Actions sur les structures exposées au feu. Plus son...
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