Protection des structures acier par plaques de plâtre

01 Protection au feu des structures Protection des structures acier par plaques de plâtre Description La stabilité au feu des structures en acier est assurée par habillage ou encloisonnement de plaques Placoplatre vissées sur des systèmes d ossature métallique Placostil ou sur des accessoires spécifiques Clipfeu. Santé, Environnement Les plaques Placoplatre font l objet de Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire établies conformément à la norme NF P01-010 disponibles sur la base INIES (www.inies.fr). Ces fiches offrent un éclairage objectif des caractéristiques environnementales et sanitaires et permettent de répondre aux référentiels de certification HQE. Elles démontrent que ces produits ont un cycle de vie respectueux de l environnement. Mises en œuvre, les plaques Placoplatre ne rejettent aucune particule dans l air. Constitution des ouvrages Protection avec agrafes Clipfeu. Les systèmes de protection des structures en acier ont fait l objet d essais spécifiques permettant de couvrir l ensemble des cas de figures, de 1/ à eures de stabilité au feu des poteaux et poutres. Ces résultats sont consignés dans les procès-verbaux d essais. Domaine d emploi Protection sur ossature Placostil. Les produits Placo utilisés dans les ouvrages de ce document apportent des garanties à l utilisateur en matière de Santé, Sécurité et Environnement : voir fiches S01. Seule l association exclusive des produits Placoplatre est la garantie de résultats conformes aux procés-verbaux et comptes rendus d essais. Les protections des structures acier en plaques Placoplatre sont utilisées dans les bâtiments à ossature métallique. La technique d habillage par plaques Placoplatre s adapte à toutes les formes, dimensions et natures de profilés métalliques. Les protections sont constituées de plaques Placoplatre standard ou techniques : Plaques standard Placoplatre BA 18 Plaques techniques réaction au feu A1 : Lisaplac M0 BA 18, haute résistance au feu : Placoflam BA 13 et BA 15 BA 13 et BA 15, incombustible : Stucal 13 et 25. Ces plaques sont vissées sur les agrafes Clipfeu pour les habillages de poteaux et de poutres, sur les ossatures Placostil pour les habillages ou encloisonnements des poteaux. L utilisation des profilés Stil R 26 et M 26 limite l encombrement des protections. L épaisseur de protection à mettre en œuvre pour une durée de stabilité donnée est fonction du type de plaque utilisée, du facteur de massivité des fers (m -1 ), ainsi que de la température de ruine de la structure. Pour l acier, on retiendra la température forfaitaire de 470, afin d éviter la prise en compte des contraintes réelles dans les structures. On peut néanmoins prendre en compte les contraintes réelles dans les structures afin d optimiser l épaisseur de protection à mettre en œuvre. 1

Les protections de poteaux et poutres sont conçues pour assurer l étanchéité aux flammes et la continuité de la protection au droit des joints, même dans le cas de protection par une seule plaque. Il est donc nécessaire de respecter précisément les dispositions constructives recommandées par la société Placoplatre. Formules de calcul du facteur de massivité (1) en fonction du type de configuration : CONFIGURATION FACTEUR DE MASSIVITÉ VALEUR DE S/V P A 2 (h + b) A P - b A 2 (h + b) A P = Périmètre de la section. A= Aire de la section. (1) Facteur de massivité : rapport S/V de la surface exposée à l échauffement (s) au volume d acier (v), par unité de longueur. Il s exprime donc en m -1. 2

Facteurs de massivité des poutrelles les plus courantes (en m -1 ) Protection Protection par encoffrement Protection 4 faces IPE IPN HEA HEB HEM UPN UAP 80 430,6 329,8 401,1 321,9 - - - - - - 283,6 227,2 308,4 233,6 100 389,3 301,0 349,1 283,0 265,1 184,9 218,1 153,8 116,4 85,0 275,6 222,2 390,3 223,9 120 359,1 278,8 309,2 250,7 267,6 185,0 201,8 141,2 111,1 80,1 255,3 205,9 - - 130 - - - - - - - - - - - - 267,4 211,4 140 335,4 259,8 274,3 225,1 252,9 173,9 187,2 130,2 103,6 75,9 239,7 196,1 - - 150 - - - - - - - - - - - - 238,4 187,8 160 309,5 240,8 252,2 205,3 230,9 160,8 169,1 117,9 99,9 71,3 227,5 187,5 - - 175 - - - - - - - - - - - - 227,8 181,5 180 292,1 226,8 229,4 187,8 225,2 155,0 157,7 110,3 96,2 68,1 218,2 178,6 - - 200 269,5 210,5 211,6 173,1 211,9 145,0 147,2 102,4 91,4 64,9 205,3 170,8 213,7 171,9 220 253,9 197,6 195,7 160,6 196,0 133,7 139,6 96,7 88,4 62,4 192,0 160,4 205,0 165,3 240 235,5 184,1 183,1 150,1 178,4 122,4 130,2 90,6 73,1 51,9 183,2 153,7 - - 250 - - - - - - - - - - - - 187,7 153,0 260 - - 169,7 139,7 170,5 117,5 126,7 87,8 71,5 50,8 172,7 144,9 - - 270 226,6 176,5 - - - - - - - - - - - - 280 - - 158,1 130,6 164,4 113,1 123,3 85,2 70,4 49,8 - - - - 300 215,6 167,3 149,1 123,0 152,9 104,9 116,0 80,5 60,4 42,9 161,6 136,0 167,4 136,5 320 - - 140,1 115,9 141,5 98,1 109,7 76,9 59,9 42,8 - - - - 330 199,7 156,5 - - - - - - - - - - - - 340 - - 132,5 109,9 134,1 94,4 105,9 74,9 60,2 43,4 - - - - 360 185,7 145,8 124,6 103,6 128,2 91,0 102,4 73,1 60,5 44,1 - - - - 380 - - 118,7 98,9 - - - - - - - - - - 400 174,0 137,3 112,7 94,1 120,1 86,8 97,6 70,8 61,4 45,4 - - - - 425 - - 106,8 89,1 - - - - - - - - - - 450 163,0 129,6 100,7 84,4 112,9 83,1 91,3 68,8 62,6 46,8 - - - - 475 - - 95,1 80,1 - - - - - - - - - - 500 150,0 120,7 90,6 76,1 106,8 80,0 88,9 67,1 63,3 48,2 - - - - 550 140,3 113,4 84,5 70,4 104,3 79,3 87,4 66,9 64,3 49,5 - - - - 600 129,5 105,1 75,6 64,2 102,0 78,6 85,9 66,7 65,2 50,9 - - - - 3

Facteurs de massivité des poutrelles les plus courantes (en m -1 ) Protection Protection par encoffrement Protection 3 faces IPE IPN HEA HEB HEM UPN UAP 80 370,4 269,6 345,6 266,5 - - - - - - 242,7 186,3 266,4 191,6 100 335,9 247,6 301,9 235,8 217,9 137,7 179,6 115,4 96,4 65,0 238,5 185,2 253,0 186,6 120 310,6 230,3 268,3 209,9 220,2 137,5 166,5 105,9 92,2 61,1 222,9 173,5 - - 130 - - - - - - - - - - - - 236,0 180,0 140 290,9 215,2 238,3 189,1 208,3 129,3 154,7 97,7 85,5 57,8 210,3 166,7 - - 150 - - - - - - - - - - - - 210,0 159,4 160 268,7 200,0 219,7 172,8 189,7 119,6 139,6 88,4 82,8 54,2 200,4 160,4 - - 175 - - - - - - - - - - - - 201,9 155,5 180 254,0 188,7 200,0 158,4 185,4 115,2 130,2 82,7 79,8 51,7 193,2 153,6 - - 200 234,4 175,4 184,8 146,3 174,7 107,8 121,6 76,8 75,7 49,2 182,0 147,5 190,3 148,4 220 221,0 164,7 171,0 135,9 161,7 99,5 115,4 72,5 73,2 47,3 170,6 139,0 182,9 143,3 240 204,9 153,5 160,1 127,1 147,1 91,1 107,5 67,9 60,7 39,5 163,1 133,6 - - 250 - - - - - - - - - - - - 168,3 133,6 260 - - 148,5 118,5 140,6 87,6 104,7 65,9 59,3 38,6 154,0 126,3 - - 270 197,2 147,1 - - - - - - - - - - - - 280 - - 138,6 111,1 135,7 84,3 102,0 63,9 58,4 37,8 - - - - 300 187,7 139,4 131,0 104,9 126,2 78,2 95,9 60,4 50,1 32,7 144,6 119,0 150,3 119,4 320 - - 123,3 99,1 117,4 74,0 91,1 58,3 50,0 32,9 - - - - 330 174,1 131,0 - - - - - - - - - - - - 340 - - 116,7 94,1 111,6 71,9 88,4 57,3 50,4 33,7 - - - - 360 162,3 122,4 109,9 88,9 107,1 70,0 85,8 56,5 50,9 34,4 - - - - 380 - - 104,8 85,0 - - - - - - - - - - 400 152,7 116,0 99,6 80,9 101,3 67,9 82,4 55,6 52,0 35,9 - - - - 425 - - 94,5 76,7 - - - - - - - - - - 450 143,7 110,3 89,1 72,8 96,1 66,3 77,5 55,0 53,5 37,7 - - - - 475 - - 84,2 69,2 - - - - - - - - - - 500 132,8 103,4 80,3 65,8 91,6 64,8 76,3 54,5 54,4 39,3 - - - - 550 124,6 97,8 75,1 61,0 90,2 65,2 75,6 55,1 55,7 40,9 - - - - 600 115,4 91,0 67,1 55,7 88,7 65,3 74,8 55,6 56,8 42,5 - - - - 4

Caractéristiques techniques Protection de poteaux et poutres par habillage (encoffrement) Poteaux : protection sur ossature Placostil. Poteaux et poutres : protection sur agrafes Clipfeu. Epaisseur et type de protection à mettre en œuvre Abaques : températures d acier/massivité pour les différents types de protections. Stabilité 1/. Stabilité. Stabilité 1/2. Stabilité. PV CSTB 91.31458 plaques Placoflam et Lisaflam. PV CSTB RS99-143 plaques Stucal. 5

Protection de poteaux par encloisonnement Poteau Isolation éventuelle Ossature Placostil Poteau Isolation éventuelle Ossature Placostil 20 mm 20 mm Encloisonnement de poteau (configuration 1). Encloisonnement de poteau (configuration 2). L épaisseur des cloisons est conditionnée par la section des poutrelles à protéger et doit ménager un jeu de 20 mm minimum entre les ailes du profilé et l intérieur du parement. L amortissement acoustique du vide est assuré par une laine minérale de 45 mm. Les massivités prises en compte dans ces tableaux correspondent à des profilés non protégés (cf. tableaux pages précédentes). Solutions pour un degré de stabilité au feu () des poteaux de 1/ Nombre et épaisseur de plaques par parement (en mm) Plaques Placoplatre Solutions pour un degré de stabilité au feu () des poteaux de Plaques Placoflam Plaques Stucal M0 1 x 18 1 x 15 1 x 13 Degré CF cloison PV de référence 92.33627 91.31458 estimation Nombre et épaisseur de plaques par parement (en mm) Plaques Placoplatre Plaques Placoflam Plaques Stucal M0 2 x 13 2 x 13 2 x 13 Degré CF cloison PV de référence 92.33627 91.31458 estimation Solutions pour un degré de stabilité au feu () des poteaux de 30 Nombre et épaisseur de plaques par parement (en mm) Plaques Placoplatre Plaques Placoflam Plaques Stucal M0 3 x 13 2 x 13 2 x 13 Degré CF cloison PV de référence 92.33627 91.31458 estimation Solutions pour un degré de stabilité au feu () des poteaux de Plaques Placoflam Plaques Stucal M0 Nombre et épaisseur de plaques par parement (en mm) 2 x 15 1 x 13 + 1 x 25 Degré CF cloison PV de référence 91.31458 estimation 6

Protection de poutres par plafond La stabilité au feu des poutres peut également être assurée par un plafond Placostil. Cas des planchers mixtes Le tableau ci-dessous donne les solutions applicables aux planchers béton ou mixtes : solives métalliques, quelle que soit leur massivité, et dalle béton, ou dalle béton sur bac acier non collaborant. ECRANS OSSATURE ISOLATION PERFORMANCE Placoplatre Placoflam Stucal M0 1 x 13 1 x 18 2 x 13 1 x 13 1 x 15 2 x 15 1 x 13 2 x 13 Stil F 530 entraxe 0,60 m ou Stil Prim 100 /CF 1/ (1) (1) Joints non protégés L. de verre ou de roche /CF 1/ (1) (1) Stil F 530 entraxe 0,50 m ou Stil Prim Feu Joints transversaux et longitudinaux protégés L. de roche 100 mm 25 kg/m 3 Placoroc /CF /CF /CF 1/2 300 1/2 >900 1/2 130 330 1/2 350 80 3 h 315 185 50 (2) 380 Références DTU Feu-Béton DTU Bois-Feu PV 93.36105 PV RS99-042 Isolation acoustique Sous plancher béton Avec (3) R w (C ; C tr ) en db 1 x 13 = 1 plaque de plâtre de 13 mm d épaisseur. = température dans le plénum au temps de classement. montage non envisagé. (1) Valable si la stabilité propre du plancher est égale à 1/. (2) Avec plénum hauteur mini 60 mm. (3) Epaisseur mini 80 mm. 63 64 66 63 66 63 66 R A en db 61 62 64 61 64 61 64 R A,tr en db 55 56 58 55 58 55 58 7

Cas des protections de charpente métallique ECRANS OSSATURE ISOLATION PERFORMANCE Placoplatre Placoflam Stucal M0 1 x 13 1 x 18 2 x 13 1 x 13 1 x 15 2 x 13 2 x 15 1 x 13 2 x 13 Stil F 530 entraxe 0,60 m ou Stil Prim 100 1/4 h 1/ 1/ Joints non protégés L. de verre ou de roche 1/4 h 1/ 1/ Stil F 530 entraxe 0,50 m Joints transversaux protégés L. de roche 100 mm 25 kg/m 3 Placoroc 1/ 300 1/ 100 3/4 h 300 130 250 100 Stil F 530 entraxe 0,50 m ou Stil Prim Feu Joints transversaux et longitudinaux protégés L. de roche 100 mm 25 kg/m 3 Placoroc 1/ 250 200 80 310 130 55 175 1/2 185 1/2 1/2 210 185 420 1/2 2 1/2 150 Références DTU Bois-Feu PV 93.36105 PV RS98-179 PV RS99-070 Isolation acoustique (avec isolant) R w (C ; C tr ) en db 42 (-2 ; -7) 43 (-2 ; -7) 44 (-1 ; -7) 42 (-2 ; -7) 44 (-1 ; -7) 42 (-2 ; -7) 44 (-1 ; -7) R A en db 40 41 43 40 43 40 43 R A,tr en db 35 36 37 35 37 35 37 Simulation logiciel AcouSTIFF avec toiture ventilée. 1 x 13 = 1 plaque de plâtre de 13 mm d épaisseur = température dans le plénum au temps de classement montage non envisagé 2008 / Cette documentation technique annule et remplace les précédentes. Assurez-vous qu elle est toujours en vigueur. Toute utilisation ou mise en œuvre des matériaux non conforme aux règles prescrites dans ce document dégage le fabricant de toute responsabilité, notamment de sa responsabilité solidaire (art.1792-4 du code civil). Consulter préalablement nos services techniques pour toute utilisation ou mise en œuvre non préconisée. Les résultats des procès-verbaux d essais figurant dans cette documentation technique ont été obtenus dans les conditions normalisées d essais. Les photos et illustrations utilisées dans cet ouvrage ne sont pas contractuelles. La reproduction, même partielle, des schémas, photos et textes de ce document est interdite sans l autorisation de Placoplatre (Loi du 11 mars 1957). Placoplatre : S.A. au capital de 10 000 000 - R.C.S. Nanterre B 729 800 706 34, avenue Franklin Roosevelt - 92282 Suresnes Cedex - Tél. : 01 46 25 46 25 - Fax : 01 41 38 08 08 8