Vérification du comportement au feu selon EN 1993-1-2

Article technique

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RF-/STEEL EC3 permet d’appliquer les courbes nominales température-temps dans RFEM ou RSTAB. La courbe normalisée température-temps (ETK), la courbe d’exposition à un feu externe et la courbe d’exposition à un feu d’hydrocarbure sont implémentées. De plus, le programme fournit l’option de préciser directement la température finale de l’acier. Cette température peut être calculée à l’aide de la courbe paramétrique température-temps, comme décrit dans l’Annexe à EN 1992-1-2. Les différentes expositions au feu sont exposées dans cet article.

Le feu

L'incendie est une action sur la structure et par conséquent est réglementé avec toutes les conditions aux limites dans l'EN 1991-1-2. Cette section comprend également toutes les courbes température-temps nominales et des modèles simples de feu naturel qui peuvent agir sur une structure.

Courbes nominale temps-température

Au fil des ans, de nombreux essais au feu ont été effectués pour évaluer le comportement des composants structuraux en cas d'incendie. Ces essais ont permis de déterminer le développement d'un incendie dans le temps ainsi que la température en fonction de la charge d'incendie et des composants et matériaux. Ces courbes température-temps ne sont que partiellement appliquées car elles n'incluent aucune phase de génération ou de refroidissement. Une loi température-temps basée sur des accords internationaux a été définie à partir des tests et d'une évaluation standard. La norme DIN EN 1991-1-2 contient trois concepts de courbe de feu pouvant être utilisés selon la méthode simplifiée selon la norme DIN EN 1993-1-2.

Figure 01 - 1-2

Courbe de température standard (ETK):
Θ g = 20 + 345 ∙ log 10 (8 ∙ t +1)
α c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Courbe de feu externe:
Θ g = 660 ∙ (1 - 0,687 ∙ e 0,32 ∙ t - 0,313 ∙ e -3,8 ∙ t ) + 20
α c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Courbe de feu aux hydrocarbures:
Θ g = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e -0,167 ∙ t - 0,675 ∙ e -2,5 ∙ t ) + 20
α c = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

Une courbe de résistance au feu paramétrée est en outre prévue pour être utilisée avec la vérification générale de la résistance au feu selon la norme DIN EN 1993-1-2. Dans ce cas, la courbe ETK est la courbe de feu la plus utilisée, car la plupart des analyses expérimentales des matériaux de protection incendie sont effectuées après cette courbe de feu. La courbe de feu externe n'est cependant pas très importante car sa température s'élève à 660 ° C et n'est donc pas adaptée aux longues périodes d'incendie avec un matériau ignifuge. La courbe du feu dans les hydrocarbures est similaire à celle du tunnel car la température de cette courbe s'élève à 1350 ° C et la hausse est également plus raide que celle des autres courbes de feu.

résistance paramétrique au feu

Si une exposition au feu paramétrique est utilisée comme scénario d'incendie, l'effet porteur de la composante structurelle doit être assuré. Le composant structural ne doit pas être endommagé pendant toute la phase d'incendie, y compris la phase de refroidissement, ou pendant une période de résistance requise. Dans l'EN 1991-1-2, une courbe température-temps paramétrique est donnée dans l'Annexe A. Ce scénario d'incendie n'est plus autorisé en Allemagne car une annexe nationale à l'EN 1991-1-2 est obligatoire. Ce scénario a été remplacé par un incendie de calcul. Cette courbe peut être utilisée pour décrire complètement un scénario d'incendie possible, à savoir: de la phase de développement à la phase complète de combustion jusqu'à la phase de décroissance.

Figure 02 - Parametric Temperature-Time Curves According to EN 1991-1-2/NA

Les sections de courbe sont limitées par des points distinctifs, ce qui donne l'évolution du débit de chaleur. Lors de la détermination des valeurs de température, il est nécessaire de distinguer les feux contrôlés par la ventilation des feux contrôlés par la charge de feu. De plus, ce modèle de feu naturel n'a que des applications limitées. Elle s'applique aux surfaces de base de 400 m² et de 6 m de hauteur au maximum. Pour les incendies de projet à ventilation contrôlée, la valeur caractéristique du débit calorifique maximal peut être calculée à l'aide des équations de l'Annexe A.

Bibliographie

[1] Eurocode 1: Actions sur les structures - Partie 1-2: Actions générales - Actions du feu sur les structures; EN 1991-1-2: 2002 + AC: 2009
[2] Annexe Nationale - Paramètres nationaux - Eurocode 1: Actions sur les structures - Partie 1-2: Actions générales - Actions du feu sur les structures; DIN EN 1991-1-2/NA: 2015-09
[3] Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[4] Annexe Nationale - Paramètres nationaux - Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments; DIN EN 1993-1-1/NA: 2015-08
[5] Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 1-2: Règles générales - Conception structurale du feu; EN 1993-1-2: 2005 + AC: 2009
[6] Annexe Nationale - Paramètres nationaux - Eurocode 3: Calcul des structures en acier - Partie 1-2: Règles générales - Conception structurale du feu; DIN EN 1993-1-2/NA: 2010-12

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