Protection au feu des structures en acier Généralités

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1 Protection au feu des structures en acier Généralités Température critique L élévation de température provoque une modification considérable des propriétés mécaniques de l acier. À 00 C, la limite d élasticité de l acier est ramenée à 60 % de sa valeur initiale. Il est prouvé qu une structure acier soumise à la chaleur n assurera plus sa fonction portante après un certain temps et s écroulera. La température à laquelle cette situation se produit est appelée température critique. Cette température critique sera différente en fonction de l importance de la charge initiale et dépendra essentiellement du degré de contrainte admissible et de la nature de cette contrainte. Dans un but de simplification, les valeurs minimales de températures critiques de l'eurocode 99-- peuvent être utilisées : 500 C pour des éléments comprimés ou des éléments soumis à la flexion et à la compression axiale. 50 C pour des poutres isostatiques et des éléments tendus. 570 C pour des poutres hyperstatiques. Facteur de massiveté Le facteur de massiveté S/V exprime le rapport entre la surface exposée au flux thermique S [m ] et le volume d un élément par unité de longueur V [m ]. Sa valeur influence très sensiblement le comportement au feu de l élément de structure considéré. Un élément présentant un quotient S/V [m - ] de faible valeur subira un échauffement bien plus lent qu un élément ayant un facteur de massiveté élevé. Il aura ainsi une résistance au feu plus grande. Principe de fonctionnement La protection par encoffrement en autour d une structure métallique ralentira la vitesse d échauffement de l acier et par conséquent, influencera favorablement son comportement au feu. L épaisseur du revêtement de protection à mettre en œuvre variera suivant : le facteur de massiveté du profilé à protéger, la température critique du profilé à protéger, la durée de stabilité au feu requise.

2 Protection au feu des poutres acier par plaques -U- A 0 R 0 à 0 Données techniques Plaque (épaisseur, voir tableau page ) Cale latérale en, largeur 0 mm Cale inférieure en, largeur 00 mm Vis à bois (dimensions suivant tableau ci-dessous) 5 Profilé en acier 6 Dalle béton Fixations pour PROMATECT -L500 Épaisseur de protection Combinaison de plaques Dimensions des vis à bois Entraxe 0 mm x 0 mm 0 mm 50 mm 5 mm x 5 mm 50 mm 50 mm 0 mm x 0 mm 55 mm 50 mm 5 mm x 5 mm 70 mm 50 mm 0 mm x 0 mm 5 mm et 5 mm 50 mm Protection monocouche Protection multicouche mm mm 5 mm et 0 mm 50 mm 50 mm 55 mm x 5 mm ou mm mm ou mm 5 mm et 5 mm ou 55 mm et 5 mm 65 mm et 50 mm ou 55 mm et 50 mm 50 mm 50 mm mm x 0 mm ou mm 55 mm et 55 mm ou 65 mm et 55 mm 50 mm Décalage joints monocouche 6 0 mm 65 mm mm 65 mm et 60 mm 50 mm 70 mm x 5 mm 65 mm et 65 mm 50 mm Caractéristiques L'épaisseur de protection est précisée dans les tableaux page. Elle est fonction de la résistance au feu recherchée (R), du type de profilé à protéger et de son exposition. 50 mm 00 mm 580 mm Décalage joints multicouche Des cales en doivent être encastrées dans l'âme du profilé. Elles sont positionnées au droit des joints entre plaques et à entraxe 580 mm maximum dans la longueur de la poutre. Les plaques sont assemblées à joints décalés de 600 mm minimum entre deux faces perpendiculaires. Elles sont fixées entre elles au moyen de vis à bois à entraxe 50 mm et sur les cales par deux lignes de vis de chaque côté des joints. Aucun traitement au niveau des joints n'est nécessaire. Cale latérale, cas Cale latérale, cas 0 mm 50 mm 0 mm mm 580 mm 00 mm 0 mm Dans le cas d'une protection en double épaisseur, les joints entre les plaques des deux couches sont décalés de 600 mm. Les deux peaux de protection sont fixées l'une contre l'autre par l'intermédiaire d'une ligne de vis de chaque côté sur les parois latérales. Pour des hauteurs de poutres supérieures à 600 mm, les cales pourront être consolidées par un renfort en. La protection sera réalisée : en monocouche : pour des épaisseurs de protection comprises entre 0 et 5 mm. en multicouche : pour des épaisseurs de protection comprises entre 0 et 70 mm. 5 5

3 Protection au feu des poutres acier par plaques -U- A 0 Épaisseurs des plaques pour une protection de poutres acier exposées sur faces Ces épaisseurs en mm ont été calculées pour une température critique de 550 C, pour des poutres exposées sur faces. Pour toute autre mise en œuvre, nous consulter. R 0 R 60 R 90 Type HEA HEB IPE IPN Type HEA HEB IPE IPN Type HEA HEB IPE IPN * 0* * 0* * R 0 R 80 R 0 Type HEA HEB IPE IPN Type HEA HEB IPE IPN Type HEA HEB IPE IPN * 60* * 0 60* 60* 00-70* * 0 60* 55* 0-65* * 50* 0-60* * 50* 60 70* 50* * 5* 80 70* 50* * 0* 00 65* 5* * 0* 0 60* 5* * * * * 5-70* 60-70* * * 5-70* 80-70* * * 5-65* 00-70* * 0-60* 0-55* * * 0-60* 0-55* * 60 70* 55* * * 50* 00 70* 55* * * 5* 50 70* 55* * * * 55* - 70* * * 55* - 70* * * 55* - 55* * Mise en œuvre uniquement en multicouche.

4 Protection au feu des poteaux acier par plaques -U-80 A 0 R 0 à 0 Données techniques Plaque (épaisseur, voir tableau page 5) Cale en, largeur 0 mm Agrafes résinées ou vis à bois (dimensions suivant tableau ci-dessous) Profilé en acier 5 Voile béton Protection monocouche Décalage joints monocouche Protection multicouche Décalage joints multicouche Fixations pour PROMATECT -L500 Épaisseur de protection Longueur des agrafes Dimensions des vis à bois Entraxe 0 mm 0 mm 0 x mm 00 mm 5 mm 50 mm 50 x mm 00 mm 0 mm 55 mm 55 x mm 00 mm 5 mm 70 mm 70 x mm 00 mm 0 mm 80 mm 80 x mm 00 mm 50 mm 00 mm 00 x 5 mm 00 mm Caractéristiques L'épaisseur de protection est précisée dans les tableaux page 5. Elle est fonction de la résistance au feu recherchée (R), du type de profilé à protéger et de son exposition. Les plaques sont assemblées à joints décalés de 600 mm minimum entre deux faces perpendiculaires. Elles sont fixées entre elles au moyen d'agrafes ou de vis à bois à entraxe 00 mm. Aucun traitement au niveau des joints n'est nécessaire. Dans le cas d'une protection en double épaisseur et en quatre faces, les joints entre les plaques des deux couches sont décalés de 50 mm. Aucune fixation n'est réalisée entre les deux couches. Dans le cas d'une protection sur trois côtés, des cales en doivent être encastrées dans l'âme du profilé. Elles sont positionnées au droit des joints entre plaques et à entraxe 580 mm dans la hauteur du poteau. Les plaques sont fixées sur ces cales par deux lignes de fixation. 50 mm Pour une protection en multicouche, les deux peaux sont fixées par l'intermédiaire d'une ligne de fixation de chaque côté du profilé, le long de la paroi en béton. La protection sera réalisée : en monocouche : pour des épaisseurs de protection comprises entre 0 et 50 mm. en multicouche : pour des épaisseurs de protection comprises entre 55 et 70 mm. faces monocouche faces multicouche 5 5

5 Protection au feu des poteaux acier par plaques -U-80 A 0 Épaisseurs des plaques PROMATECT -L500 pour une protection de poteaux acier exposés sur faces Ces épaisseurs en mm ont été calculées pour une température critique de 500 C, pour des poteaux exposés sur faces. Pour toute autre mise en œuvre, nous consulter. R 0 R 60 R 90 Type HEA HEB IPE IPN UAP Type HEA HEB IPE IPN UAP Type HEA HEB IPE IPN UAP R 0 R 80 R 0 Type HEA HEB IPE IPN UAP Type HEA HEB IPE IPN UAP Type HEA HEB IPE IPN UAP * 70* 65* * 55* 70* 65* 65* * 50 65* 65* * * * 50 65* 65* * * * 5 65* 65* * * * 5 65* 60* * * 60* 60* 00 70* 65* * 60* 60* 0 70* 60* * 55* * 60* * * 50-70* * * * 50-70* * * 50-70* 70* * 50-65* * * 50-65* * 50 70* 65* * * 60* * * * * 5 - * Mise en œuvre uniquement en multicouche. 5