La galvanisation à chaud des composants en acier de construction est généralement utilisée comme mesure de protection contre la corrosion. De plus, une surface galvanisée à chaud a également un effet avantageux sur la vérification de la résistance au feu. Selon les résultats d'un projet de recherche à l'Université technique de Munich en Allemagne, l'émissivité de la surface de l'acier est considérablement réduite par la galvanisation à chaud [1].
Dans une plage de température allant jusqu'à 500 °C, une émissivité de εm = 0,35 est recommandée au lieu du εm = 0,7, valeur présumée dans l'EN 1993-1-2. Ces résultats ont également été inclus dans la directive allemande 027 sur l'acier du DASt (Comité allemand pour la construction en acier). L'intégration dans la prochaine génération d'Eurocodes est un autre objectif.
L'émissivité de la surface du composant est un paramètre d'influence essentiel pour la détermination de la température du composant selon l'EN 1993-1-2. En fonction de l'exposition au feu, une émissivité plus faible entraîne des températures plus basses et donc une capacité de charge plus élevée au moment du contrôle de calcul. La galvanisation à chaud permet souvent d'obtenir une résistance au feu de R30 (exposition au feu de 30 minutes), même sans mesures de protection supplémentaires.
Vous trouverez de plus amples informations à ce sujet sur le site Internet de l'Institut pour la galvanisation à chaud.
Déterminer la température au moment de la vérification dans le module complémentaire Vérification de l'acier
Définissez les paramètres pour la vérification de la résistance au feu d'une barre dans la configuration de résistance au feu dans le module complémentaire Vérification de l'acier. La courbe température-temps correspondante au moment de la vérification, la durée de résistance au feu requise et l'exposition au feu doivent être sélectionnées pour déterminer la température appropriée du composant selon la méthode analytique. Vous pouvez ajuster les coefficients utilisés pour déterminer la température dans la section « Actions thermiques pour l'analyse thermique ». Les valeurs selon l'EN 1993-1-2 sont initialement selectionnées par défaut. Cochez la case « Surface galvanisée de la barre en acier au carbone » pour prendre en compte l'émissivité inférieure jusqu'à ce que la température du composant atteigne 500 °C.
Les valeurs intermédiaires pour la détermination de la température des composants sont clairement indiquées dans les détails de calcul de la résistance au feu. De plus, le diagramme température-temps est disponible pour chaque barre.
Vérification de la résistance au feu dans le module complémentaire Vérification de l'acier
Dans le calcul de la résistance au feu, la combinaison des cas de charge est effectuée pour la situation de projet accidentelle. Comparativement à la combinaison pour l'état limite ultime, les coefficients partiels de sécurité ainsi que les coefficients de combinaison sont appliqués plus favorablement. Créez une autre situation de projet du type « Accidentel - psi-2.1 » et activez-la dans la vérification de l'acier.
Pour cette situation de projet, les vérifications des composants sont effectuées dans le module complémentaire selon la Section 4.2.3 de l'EN 1993-1-2. La première étape consiste à déterminer la température décrite ci-dessus. La vérification est ensuite effectuée en tenant compte des facteurs de réduction liés à la température en fonction de la température du composant au moment de la vérification.
Dans l'exemple suivant, une poutre de plafond exposée au feu sur trois côtés est analysée. En raison de la situation de projet accidentelle, la valeur de calcul du moment fléchissant est approximativement réduite de moitié par rapport à l'ELU. La capacité portante en cas d'incendie serait donc déterminée si la diminution de résistance due à la température au moment de la vérification est inférieure à 50 %.
Pour une durée d'exposition au feu de 30 minutes (R30), une température de composant de 675 °C est obtenue pour un HEM 180 sans galvanisation à chaud. À cette température, 41 % seulement de la capacité portante sont disponibles pour le calcul de la section. La vérification n'est donc pas réalisée pour l'exemple de poutre. Des mesures de protection contre l'incendie doivent être prévues ou un profil plus large doit être sélectionné.
Avec la galvanisation à chaud, la température des composants n'est que de 567°C et 61 % de la capacité portante est encore disponible au moment de la vérification. Cela signifie que les vérifications sont effectuées sans autre mesure de protection contre l'incendie. Toutes les valeurs intermédiaires pertinentes et les formules utilisées pour le calcul sont répertoriées dans les Détails de la vérification.
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