Calcul de structure en cas d'incendie selon la norme DIN EN 1993-1-2 (résistance paramétrée au feu)

Article technique

Avec RF-/STEEL EC3, il est possible d'utiliser les courbes température-temps nominales dans RFEM ou RSTAB. La courbe température/temps normalisée, la courbe de feu extérieur et la courbe de feu d'hydrocarbure ont également été implémentées dans le module. L'utilisateur peut également définir une température finale pour l'acier directement dans le logiciel. La température de l'acier peut par exemple être calculée à l'aide d'une courbe paramétrée température-temps, comme celle figurant dans l'annexe de la norme DIN EN 1992-1-2. La résistance paramétrée au feu est expliquée en détail ci-dessous.

Résistance paramétrée au feu

Si une résistance paramétrée au feu est utilisée comme un scénario d'incendie, il faut garantir la capacité de résistance du composant concerné. Ce composant ne doit pas se rompre pendant la phase d'incendie, y compris lors de la phase de refroidissement ou pendant une éventuelle période de résistance requise.

Une courbe paramétrée température-temps figure dans l'Annexe A de l'EN 1991-1-2. Ce scénario d'incendie n'est plus autorisé en Allemagne car il existe une Annexe nationale à l'EN 1991-1-2, qui doit obligatoirement être utilisée.

Ce scénario a ainsi été remplacé par un dimensionnement pour différents scénarios d'incendie. Cette courbe permet de décrire un scénario complet pour un incendie susceptible de se produire. Ce scénario comprend donc la phase d'embrasement, la phase de développement et la phase de décroissance. Les différentes sections de la courbe sont délimitées par les principaux points, ce qui permet d'obtenir le débit calorifique. Il faut cependant faire la distinction entre les incendies contrôlés par la ventilation et les incendies contrôlés par les charges calorifiques. Ce modèle de feu naturel est donc d'une utilité limitée. Il s'applique aux surfaces de base jusqu'à 400 m² et une hauteur maximale de 6 m. Dans le cas d'un dimensionnement d'incendie contrôlé par ventilation, la valeur caractéristique du débit calorifique maximal peut être calculée selon l'équation suivante :

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\;=\;1,21\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm W}\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm h}_{\mathrm W}}$

La valeur caractéristique du débit calorifique maximal peut être calculée comme suit dans le cas d'un dimensionnement d'incendie contrôlé par la charge calorifique :

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\;=\;0,25\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm f}$

On obtient la valeur de calcul du débit calorifique maximal à l'aide de l'équation suivante :

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm d}\;=\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm{fi},\overset.{\mathrm Q}}\;\cdot\;\min\left\{\begin{array}{l}{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\\{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\end{array}\right.$

Figure 01 - Représentation schématique de la courbe température-temps selon le modèle simplifié du feu naturel

La norme DIN EN 1991-1-2 contient les formules de détermination de la température du compartiment d'incendie. Ces formules se trouvent dans l'Annexe AA.

Combinaison de la charge calorifique paramétrée selon la DIN EN 1993-1-2

Il est alors possible de déterminer la température des sections à l'aide de la température du compartiment en combinant les températures de compartiment déterminées et la fonction permettant de déterminer la température de flamme indiquée dans la norme DIN EN 1993-1-2. Il suffit d'appliquer les valeurs de température individuelles du compartiment d'incendie dans le calcul.

Veuillez noter que la valeur ΔΘ (gradient de température) ne doit pas devenir négative et est donc limitée à un maximum de 0. En effet, la phase de refroidissement ne peut pas être considérée avec la méthode simplifiée. Cette astuce permet également de considérer les incendies réalistes, ce qui permet de concevoir les composants structuraux de manière plus économique.

Mots-Clés

Incendie Résistance au feu Vérification de la résistance au feu

Littérature

[1]   EN 1993-1-2 (2005): Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC]

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