Transcript Avantage bois

Avantage bois -incendie
Pas de déformation
Pas de dégagement de gaz toxique
Brule lentement
Comportement au feu prévisible
La justification est réalisée au ELU en
situation accidentelle.
Le degré de résistance est défini par un
classement européen :
R30 résistance 30min.
Justification des sections
Il faut déterminer :
La combinaison d’actions
La vitesse de carbonisation
La section efficace
La contrainte induite
La contrainte de résistance
Justification des sections
Composantes de la combinaison accidentelle
L’équation devient :
lorsqu’il n’y a qu’une action variable ou pour un
balcon ou un e toiture terrasse accessible lorsque
l’altitude du bâtiment est inférieur à 1000m car Ψ2
est nul pour le vent et la neige.
Exemples :
Poutre support de plancher dans un local d’habitation
G = 0.5 kN/m²
Q = 1.5 kN/m² (exploitation, cat. A)
Combinaison ELU : 1.35G+1.5S
Combinaison ELU en situation accidentelle : G+0.5Q
Toiture d’un bâtiment situé en plaine
G = 0.4 kN/m²
S = 0.36 kN/m² (alt < 200m)
Combinaison ELU : 1.35G+1.5S
Combinaison ELU en situation accidentelle : G+0.2S
Toiture d’un bâtiment situé en moyenne montagne
G = 0.5 kN/m²
S = 1 kN/m² (alt > 1000m)
Combinaison ELU : 1.35G+1.5S
Combinaison ELU en situation accidentelle : G+0.5S
Justification des sections
Section efficace non protégée
La section réduite est la section non carbonisée après 15,
30, et plus rarement 60 ou 90 minutes d’exposition aux
flammes.
Il faut donc retrancher la section initiale de l’épaisseur de
carbonisation. Le calcul doit tenir compte des arrondis
des coins. Une simplification consiste à remplacer la
vitesse de combustion unidimensionnelle β0 par une
vitesse de combustion fictive βn qui inclut l’effet des coins
et des fentes.
La section efficace est obtenue en enlevant à la section
réduite une épaisseur supplémentaire (k0.d0) voisine de la
limite de carbonisation dont les propriétés de rigidité et de
résistance sont supposées nulles.
Justification des sections
Section efficace non protégée
Lorsque deux faces et deux chants sont exposés à la flamme, la section
efficace est définie par la formule :
Afi = (hinit – 2 def).(binit – 2 def)
hinit = hauteur initiale
binit = largeur initiale
def = épaisseur de carbonisation efficace : def = d char,n + k0.d0
dchar,n = profondeur de carbonisation fictive
k0.d0 = couche voisine de la ligne de carbonisation dont on suppose une
rigidité et une résistance nulle.
Justification des sections
Section efficace non protégée
Lorsque la surface n’est pas protégée :
βn = vitesse de combustion (effet coins et fentes inclus) en
mm/min
t = durée d’exposition à la flamme en min
d0 = épaisseur de carbonisation additionnelle, soit 7 mm.
k0 = coeff pour définir l’épaisseur de carbonisation.
Lorsque l’épaisseur hp et/ou la masse volumique des panneaux dérivés est
différente, la vitesse de combustion est donnée par :
Calcul d’une résistance en
situation d’incendie
kmod,fi = coeff modificatif en situation d’incendie. L’utilisation de la méthode de la
section réduite permet de prendre kmod,fi = 1
γM = coeff partiel qui vaut 1 en situation d’incendie
kfi = coeff qui permet de transformer une valeur caractéristique du fractile à 5% au
fractile à 20%
Application
Calcul de la section résiduelle après 60 min d’exposition au feu d’une en
BLC classée GL 24h de 200*600mm. Un plancher protège la face
supérieure de la poutre.
Panne d’aplomb sur 3 appuis
Altitude du bâtiment > 1000m
Panne en BM de 75/200 classé C24
Deux travées de 3.30m
Entraxe des pannes 1.5 m horizontal
Classe de service 1 (comble chauffé)
Charge de structure : G = 0.5kN/m² horizontal
Charge climatique : S = 0.7kN/m² horizontal
Combinaison ELU : Cmax = 1.35G+1.5S
Combinaison ELU accidentelle : C = G+0.5S
La panne est apparente
La stabilité au feu est de 30 min
Le dessus de la panne est protégé du feu par un panneau
Couverture sur panneau, la panne ne peut pas déverser.
Vérifier la contrainte au ELU de la panne en situation accidentelle
Calcul de la charge reprise :
Calcul de la contrainte de flexion :
q = (G + 0.5S) * entraxe
q = (0.5+0.5*0.7) * 1.5
q = 1.275 kN/m
q = 1.275 N/mm
Mf,y
= qL²/8
= 1.275*3300²/8
= 1735593 N.mm
Cont
= (6Mf)/(bh²)
= (6*1735593)/(13*169²)
= 28 MPa
Calcul de la section efficace :
Épaisseur de carbonisation totale :
def = d char,n + k0.d0
def = βn .t + k0.d0
Calcul de la résistance fm,d,fi :
βn = 0.8 mm/min
Fm,d,fi
def = 0.8*30 + 1*7 = 31mm
hfi = 200 – 31 = 169
bfi = 75 – 2*31 = 13
Aef = 169*13
= 1*1.25*24/1
= 30 MPa
taux de travail :
= (28/30*1)
= 93%