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S.T.S. C.M. Lycée Faÿs Technologie Générale Environnante Page 1 Thème 3 : Protection des structures contre l’incendie incendie SOMMAIRE 1 - LE PROBLEME GENERAL DE L’INCENDIE 1 - 1 Introduction 1 - 2 Le phénomène de l’incendie 1 - 3 Caractéristiques de l’acier 1 - 4 Le rôle des structures 2 - ASPECT REGLEMENTAIRE 2 - 1 Principes de la réglementation incendie française 2 - 2 Comportement au feu La réaction au feu La résistance au feu 2 - 3 Exigences réglementaires 2 - 4 Moyens de justification 3 STRUCTURES TRADITIONNELLES 3 - 1 Le D.T.U. « Feu-Acier » 3 - 1 - 1 La notion de température critique 3 - 1 - 2 L’échauffement des aciers nus 3 - 1 - 3 Les protections 3 - 1 - 4 Exemple d’application : 3 - 2 Procédés de protection 4 - STRUCTURES PARTICULIERES 4 - 1 Structures irriguées 4 - 2 Cas des éléments situés à l’extérieur des bâtiments 4 - 3 Eléments mixtes acier-béton 4 - 3 - 1 Les poteaux mixtes 4 - 3 - 2 Les poutres mixtes 5 - BIBLIOGRAPHIE

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SOMMAIRE

1 - LE PROBLEME GENERAL DE L’INCENDIE

1 - 1 Introduction

1 - 2 Le phénomène de l’incendie

1 - 3 Caractéristiques de l’acier

1 - 4 Le rôle des structures

2 - ASPECT REGLEMENTAIRE

2 - 1 Principes de la réglementation incendie française

2 - 2 Comportement au feuLa réaction au feuLa résistance au feu

2 - 3 Exigences réglementaires

2 - 4 Moyens de justification

3 STRUCTURES TRADITIONNELLES

3 - 1 Le D.T.U. « Feu-Acier »3 - 1 - 1 La notion de température critique3 - 1 - 2 L’échauffement des aciers nus3 - 1 - 3 Les protections3 - 1 - 4 Exemple d’application :

3 - 2 Procédés de protection

4 - STRUCTURES PARTICULIERES

4 - 1 Structures irriguées

4 - 2 Cas des éléments situés à l’extérieur des bâtiments

4 - 3 Eléments mixtes acier-béton4 - 3 - 1 Les poteaux mixtes4 - 3 - 2 Les poutres mixtes

5 - BIBLIOGRAPHIE

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1 - LE PROBLEME GENERAL DE L’INCENDIE

1 - 1 Introduction

Les exigences réglementaires de protection contre l’incendie sont fonction des types ettailles des bâtiments concernés, mais concernent de la même manière tous lesmatériaux et techniques de construction.

L’acier souffre d’une image de matériau difficilement compatible, lorsqu’il est utiliséen structure, avec la sécurité incendie. En effet, les propriétés mécaniques de l’acierdiminuent au-delà de certaines températures, ce qui peut poser des problèmes destabilité de bâtiments.

Mais une série de techniques connues et éprouvées permettent d’appliquer lesdispositions de sécurité de façon extrêmement directes.

D’autres approches plus récentes , fondées sur une analyse scientifique de l’incendieprobable réel, et non théorique (selon la réglementation), ouvrent de nouvellesdirections pour les bâtiments sortant du cadre courant.

1 - 2 Le phénomène de l’incendie

Les mesures de sécurité ont deux objectifs : réduire les risques de déclenchement d’unincendie et, en cas d’incendie déclaré, en minimiser les effets. Ceux-ci sont de deuxordres :

- Sur les personnes : les gaz toxiques et l’élévation de température menacentdirectement la vie humaine. En outre, les fumées entravent l’intervention deséquipes de secours.

- Sur les biens mobiliers et immobiliers : les biens mobiliers (matières premières ouproduits finis) seront soit carbonisés en alimentant l’incendie, soit altérés par lestempératures atteintes lorsqu’ils ne sont pas combustibles. Lorsqu’ils n’ont pas unefonction de résistance au feu, les biens immobiliers sont assimilables aux biensmobiliers.

Notons que les décès dus aux incendies sont essentiellement dus à des asphyxies oudes brûlures. Le manque de compartimentage ou d’issues de secours, ou encorel’utilisation de matériaux dangereux (revêtements inflammables, toxiques...) sont alorsà incriminer, mais presque jamais l’effondrement total ou partiel du bâtiment.

Les pertes élevées en biens se rencontrent essentiellement dans les incendies debâtiments industriels et d’entrepôts.

D’après les statistiques des assurances, sur 100 entreprises touchées par le feu :

43% disparaissent aussitôt

28% dans les 3 ans qui suivent le sinistre.

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1 - 3 Caractéristiques de l’acier

• Conductivité thermique

C’est le principal inconvénient de l’acier, par rapport au béton par exemple. Ilatteint assez rapidement une température proche de celle du milieu ambiant, surtoutpour les éléments peu massifs.

• Températures de ruine

En fonction des nuances, la température de ruine de l’acier varie entre 470 et700°C. A titre de comparaison, la partie « incendie » de l’Eurocode 4(Constructions mixtes acier/béton) stipule qu’à 500 °C, le béton ne possède plusque 60 % de sa résistance initiale, tandis que l’acier la conserve à 78 %. Le rapportn’évolue que très lentement : à 700 °C, 30 % de sa résistance pour le béton, 23 %pour l’acier.

Reste bien sûr que, comme on l’a dit plus haut, le béton possède une duréed’échauffement plus importante.

• Caractère plastique de l’acier

Avantage de l’acier : celui-ci jouit d’une grande plasticité, pouvant subir desdéformations sans rupture, et retrouver ses propriétés mécaniques aprèsrefroidissement. On a vu des bâtiments soumis à de très violents incendies garderpresque intacte leur structure (métallique), alors que solives, planchers et cloisonsde bois étaient partis en fumée.

• L’acier ne brûle pas

Pour atteindre des températures élevées, le feu doit être alimenté. De ce point devue, l’acier possède l’avantage d’être incombustible. Il n’alimentera donc pasl’incendie et ne dégagera pas de gaz nocifs. Les incendies les plus spectaculaires(par exemple le C.E.S. Pailleron) ont pris un caractère de gravité exceptionnellesurtout à cause du choix des matériaux de second œuvre (cloisons, faux-plafonds...) et des problèmes d’évacuation.

1 - 4 Le rôle des structures

On l’a vu, une structure en acier doit atteindre des températures supérieures à 500 °Cpour qu’un risque d’effondrement apparaisse. Elle ne peut donc présenter dans le localincendié de risque supplémentaire pour les personnes et les biens, qui aurontimmanquablement été soumis à des gaz chauds, toxiques ou corrosifs dommageablespour leur survie.

En revanche, il est nécessaire que les structures aient été conçues pour qu’unedéformation dans la zone d’incendie n’engendre pas d’effondrement indirect dans unezone non touchée. Ceci peut être obtenu en introduisant des redondances dans lastructure, par exemple en doublant les palées de stabilité.

Il faut également prendre garde aux désordres que peut engendrer la dilatation decertains éléments (une poutre de 1m. de long soumise à une température de 100 °C

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s’allonge de 1,4 mm si elle n’est pas bridée). Ceci est d’autant plus important lorsquel’acier est associé à d’autres matériaux. Par exemple, des poutres en acier scellées dansdes murs en béton peuvent, dans une première phase de l’incendie créer des désordresdans ces parois et, dans une deuxième phase (refroidissement brutal dû à l’interventiondes pompiers), échapper à leurs appuis. Pour faire face à ces problèmes, il estnécessaire d’étudier certains assemblages pour permettre la libre dilatation desdifférents éléments de la structure.

2 - ASPECT REGLEMENTAIRE

2 - 1 Principes de la réglementation incendie française

Lorsqu’elles sont utilisées pour la construction de bâtiments, les structures métalliquesdoivent très souvent répondre à des qualités de résistance au feu imposées par le codede la construction et de l’habitation, la loi sur les installations classées, le code dutravail ou les décrets ou arrêtés qui en découlent.

Les qualités de résistance au feu sont exprimées en durée d’incendie, celle-ci variant,selon les cas, entre ¼ h et 2 h, voir 4 h dans certains cas particuliers.

Pour démontrer qu’une structure métallique offre la durée de résistance au feu requise,deux possibilités sont à la disposition des constructeurs :

- une approche expérimentale, en réalisant un essai dans un laboratoire agrééfrançais,

- une approche par le calcul réalisée à l’aide des règles de calcul officiellesfrançaises.

2 - 2 Comportement au feu

En matière de comportement au feu des produits de construction, la réglementationfrançaise distingue deux notions :

• La réaction au feu

C’est la propension du matériau à servir d’aliment au feu. Les matériaux sontclassés en 5 catégories : M0, M1, M2, M3, M4.

Le classement M0 concerne des matériaux dont le pouvoir calorifique est inférieurà 2,5 MJ/kg, c’est à dire extrêmement peu combustibles. L’acier est dans cettecatégorie.

Les classements M1 à M4 attestent une progression croissante des matériaux àservir d’aliment au feu et à assurer la propagation des flammes.

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• La résistance au feu

Caractérise le temps pendant lequel les éléments de construction peuvent jouer lerôle qui leur est dévolu malgré l’action d’un incendie. Trois classements différentspeuvent être requis :

- la stabilité au feu (SF) qui concerne la stabilité mécanique deséléments de construction n’ayant qu’un rôle structures (poutre, poteau,tirant);

- le pare-flamme (PF) qui caractérise l’étanchéité des éléments decompartimentage au contact desquels des matériaux combustibles ne sontpas entreposés (porte, cloison vitrée, couverture...). Il est demandé que ceséléments ne laissent passer, en cas d’incendie sur une de leur face, ni les gazchauds ni les gaz inflammables.

- le coupe-feu (CF) caractérise la résistance thermique des éléments decompartimentage qu’ils soient porteurs ou non (cloison, plancher, mur...).Les qualités pare-flamme, compte tenu d’une stabilité mécanique suffisante,doivent être assurées, et l’élévation de température sur la face non exposée àl’incendie doit être inférieure à 140°C.

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Les classements attribués sont exprimés en degrés directement liés aux duréesd’incendie (1/4h, 1/2h, 3/4h, 1h, 1h1/2...6h) pendant lesquelles les éléments répondentaux critères.

Exemples : poteau classé SF 1h30porte PF 1/2hplancher CF 1h

Il faut toutefois savoir que l’incendie de référence pour établir ces classements est unincendie conventionnel :

Un classement de stabilité de degré « 1 heure » ne signifie donc pas que l’élémentaura cette durée de résistance s’il est soumis à un incendie dans un bâtiment. En effet,les incendies réels présentent des évolutions température-temps différentes de cettecourbe conventionnelle et conduisent donc à des sollicitations thermiques qui peuventêtre plus faibles (dans ce cas, la résistance de l’élément sera plus grande) ou plusfortes. L’incendie conventionnel ne permet donc que de classifier les éléments entreeux.

2 - 3 Exigences réglementaires

Selon la destination des bâtiments, les exigences réglementaires sont variables. Ondistingue principalement :

- Etablissements Recevant du Public (E.R.P.)

Exemple : Un centre commercial sera classé en 1ère catégorie sur 5 (nombreprévisible d’occupants > 1500) ; s’il comporte un seul étage (hauteur deplancher le plus haut < 8 m), il devra satisfaire aux exigences suivantes :

- Structure : SF 1 h

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- Plancher : CF 1 h

- Habitations

Exemple : Un immeuble d’habitation collectif de moins de 28 m de hauteurappartient à la 3è famille (sur 4) et devra satisfaire aux conditions :

- Eléments porteurs : SF 1 h- Planchers : CF 1 h

- Immeubles de Grande Hauteur (I.G.H.)

Les exigences sont les suivantes :

- Structure principale : SF 2 h- Planchers : CF 2 h- Potentiel calorifique (mobilier et immobilier) inférieur à 680 MJ/m² deplancher

- Installations classées

La loi vise la protection de l’environnement et, à ce titre, concerne des bâtimentsrenfermant certaines activités présentant des risques d’incendie pouvant conduire àdes nuisances importantes pour le voisinage.

Ont été inclus dans cette loi :

- les parcs de stationnement de plus de 6 000 m²,- les entrepôts couverts de plus de 50 000 m3.

Exemple : Pour un entrepôt de plus de 10 m de haut :

SF ½ h pour l’ensemble, et SF 2 h pour la structure porteuse des planchersintermédiaires

2 - 4 Moyens de justification

La justification de la résistance au feu d’un élément peut être obtenue à partir :

a) du résultat d’un essai au feu effectué sur un échantillon représentatif de l’élémentconcerné

b) d’une analyse spécifique de résultats expérimentaux

c) d’un calcul conformément à un Document Technique Unifié (D. T. U.)

Seuls les laboratoires agréés par le ministère de l’intérieur (CSTB et CTICM) peuventfournir les justifications conformément aux cas a) et b). Par contre, les calculs selonles D.T.U. sont praticables par tout ingénieur ou projeteur.

Pour les constructions métalliques, deux D.T.U. sont actuellement disponibles :

- D.T.U. Feu-Acier « méthode de prévision par le calcul du comportement au feu desstructures en acier »

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- D.T.U. Feu-Poteaux Mixtes « méthode de prévision par le calcul du comportementau feu des poteaux mixtes.

Ces documents seront progressivement remplacés par les Eurocodes en coursd’élaboration

3 STRUCTURES TRADITIONNELLES

3 - 1 Le D.T.U. « Feu-Acier »

La détermination de la durée de stabilité au feu d’un élément de structure en aciernécessite de connaître :

- la température à laquelle l’effondrement risque de se produire : Températurecritique.

- le temps nécessaire à l’élément pour atteindre cette température : Echauffement

3 - 1 - 1 Incendie réglementaire

Le feu est une équation à troiséléments : combustible +comburant (oxygène) + source dechaleur. La combustion dégage dela chaleur entre l’oxygène de l’airet certaines substances solides,liquides ou gazeuses.

Selon de mode d’inflammation et la nature du combustible, le développement del’incendie sera plus ou moins rapide. La sévérité du feu et la durée dépendent deplusieurs paramètres :

Quantité et répartition des matériaux combustibles (charge incendie)

Vitesse de combustion de ces matériaux

Condition de ventilation (ouvertures)

Géométrie du compartiment

Propriétés thermiques des parois du compartiment

Un incendie peut être schématisé de la manière suivante, selon 4 phases.

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3 - 1 - 2 La notion de température critique

La stabilité au feu d’un élément de structure cesse d’être assurée lorsque, sousl’effet de l’élévation de température, la résistance mécanique de cet élément devientinférieure aux sollicitations auxquelles il est soumis. La température atteinte à cetinstant par l’élément de structure est appelée température critique.

La température critique dépend de plusieurs paramètres :

- nuance d’acier- taux de contrainte (rapport de la charge appliquée à la charge ultime del’élément)- conditions de liaison (isostatique ou hyperstatique)

Pour un acier doux (S 235 à S 355, anciennement E 24 à E 36), à défaut de calculprécis, il est possible d’utiliser une valeur forfaitaire de la température critique : 470°C pour les poutres isostatiques et les poteaux, 550 °C pour les poutreshyperstatiques (DTU Feu-Acier, art. 4,22).

On détermine la température critiqued’un élément à l’aide de l’abaquesuivant pour un élément « à faibleempêchement de dilatation » (DTUFeu-Acier Art. 4,22-1).

3 - 1 - 3 L’échauffement des aciers nus

Pour un incendie donné, la température des profils métalliques est principalementfonction de leur massivité. Celle-ci est caractérisée par le facteur de massivité S/Vqui est le rapport du périmètre (S) exposé au flux thermique à la section (V) d’acierà échauffer.

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Entre un poteau échauffé sur ses 4 côtés et une poutre supportant un plancher,exposée sur 3 côtés seulement, le facteur de massivité sera donc différent (cf.tableau ci-dessous).

L’abaque de droite permet de déterminer la température qu’atteindra le profil nuaprès une exposition de ¼ h ou ½ h. Si cette température est inférieure à latempérature critique, la stabilité au feu de ¼ h ou ½ h est alors assurée.

3 - 1 - 3 Les protections

Il est difficile d’obtenir des durées de stabilité au feu supérieures à ½ h avec desprofils métalliques non protégés et utilisés à des niveaux de contraintes habituels. Ilfaut alors réduire l’échauffement des profils.

Ceci peut se faire soit en éloignant l’élément de structure du foyer d’incendie, soiten interposant entre l’acier et le feu une protection thermique.

On rencontre 2 types de protections :

- les protections rapportées autour des éléments (peintures intumescentes, produitsprojetés ou produits en plaques)

- les protections par écrans.

L’épaisseur de produit de protection à mettre en oeuvre dépend d’une part de ladurée souhaitée de résistance au feu, et d’autre part du facteur de massiveté del’élément.

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Pour chaque produit reconnu officiellement, des abaques établis par les laboratoiresagréés permettent de connaître les relations entre température d’acier, facteur demassivité et épaisseur de protection pour différentes durées d’exposition àl’incendie.

3 - 2 Procédés de protection

a) Les produits projetés (flocages)

Ils sont généralement composés de vermiculite expansée, de plâtre, de laitier ou defibres minérales, agglomérées par un liant.

Ils sont comparativement à d’autres produits relativement bon marché et efficacesquant à la résistance au feu de façon typique, les épaisseurs vont de 15 à 50 mm.Les applications peuvent être plus épaisses et certains matériaux peuvent nécessiterune armature en grillage afin d’éviter les décollements en cas d’incendie.

Les produits à usage intérieur sont généralement mous et faciles à endommager.Les produits à base de vermiculite peuvent être inacceptables d’un point de vuepoussières et microfibres.

Il existe également des produits à usage « extérieur » plus durs et plus durablesgrâce à leur teneur plus élevée en ciment. Notons que le terme « extérieur » signifiedans ce cas qu’ils peuvent être exposés aux intempéries, mais seulement sur unecourte période (avant que le clos et couvert soit achevé).

Enfin certains d’entre eux assurent, en outre, la protection contre la corrosion.

Des durées de stabilité au feu allant jusqu’à 4 h peuvent être obtenues.

Exemple : « ISOLUR-FIBRE » (Fab. : Laboratoire LURIE)

b) Les produits en plaques (panneaux)

Pratiquement tous les matériaux applicables par projection peuvent égalements’appliquer sous forme de panneaux rigides préformés. D’autres matériaux sontdisponibles sous cette forme et comprennent les plaques à base de plâtre (très bonmarché) ou de silicate de calcium (plus cher).

Les plaques forment un caisson autour du profil métallique. Elles sont fixées soitmécaniquement (vis, agrafes...), soit par collage. Dans les deux cas, afin d’évitertout passage de gaz chauds, une mise en œuvre soignée des joints est nécessaire.

Cette technique est particulièrement employée pour des profils de section constante,lorsque la propreté du chantier est recherchée, ou encore à des fins décoratives(habillage des colonnes ou moulures utilisées à des fins architecturales).

Selon la nature et l’épaisseur du matériau, il est possible d’obtenir jusqu’à 4 h destabilité au feu.

Exemple : THERMAX - Type A (Fab. : ISOVOLTA)

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c) Laine de roche

L’utilisation de lés de laine de roche enveloppant une structure métallique et eux-mêmes recouverts d’un film métallique est probablement la plus simple et la moinschère des protections incendie. Ce type d’isolation est similaire à celui employépour les gaines de climatisation.

En général, cette méthode ne peut pas être employée si cela reste apparent, et lescoûts ne sont alors pas aussi bas que l’on pourrait le croire. De plus, il fautconserver en mémoire les restrictions liées au contenu en microfibres.

Malheureusement, l’utilisation de lés de laine de roche pour la protection incendien’a pas fait l’objet de Procès-verbaux d’essais français.

d) Les peintures intumescentes

Ces produits se présentent sous l’aspect d’un film de peinture de 0,5 à 4 mmd’épaisseur. Ils ont la propriété, lorsqu’ils sont chauffés entre 100°C et 200°C, degonfler et de se transformer en une mousse à l’aspect de meringue dont l’épaisseurpeut atteindre 30 à 40 mm. Il en résulte une isolation thermique retardantl’échauffement de l’élément métallique.

L’application de ces peintures se fait très classiquement à l’aide d’un pistolet oud’une brosse.

Certaines peintures disposent d’abaques officiels qui rendent possible l’emploi deces produits pour des degrés de SF de ½ h, 1 h, voire 1 h ½ dans certains cas.

Les produits intumescents sont généralement peu stables aux conditionsatmosphériques ce qui limite leur utilisation en intérieur.

Pour des usages extérieurs, des résines intumescentes plus épaisses sont disponiblesqui procurent à la fois de très longues durées de résistance au feu ainsi qu’uneprotection totale aux conditions atmosphériques.

Ce type de protection, qui permet à l’acier de conserver son esthétique et salégèreté, est très apprécié.

Exemple : THERMOVIGOR 60 (Fab. : TOTAL)

e) Les protections par écrans

Il s’agit soit de plafonds suspendus, soit de panneaux de cloisons qui, parinterposition entre le foyer et l’ossature en acier, ralentissent l’échauffement decette dernière.

Une grande attention doit être apportée au mode d’assemblage et de fixation, etparticulièrement aux jonctions entre panneaux.

En combinant les fonctions de protection, de cloisonnement, d’isolation thermiqueet phonique, d’esthétique, ces écrans offrent l’avantage d’un coût réduit.

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L’utilisation d’écrans horizontaux ou verticaux nécessite que le produit ait subi unessai approprié de résistance au feu. Pour les plafonds suspendus, les procès-verbaux officiels donnent le degré de résistance au feu pouvant être obtenu, alorsque pour les cloisons, les avis ne sont donnés que ponctuellement, à la demande desfabricants.

4 - STRUCTURES PARTICULIERES

4 - 1 Structures irriguées

Ce procédé est employé avec les profils creux. Les profils sont remplis en permanenced’eau qui pourra ou non circuler entre les différents éléments.

La température de l’eau n’excède jamais 110°C à 120°C (température d’ébullition del’eau sous pression), de sorte que l’acier se trouve à 200-300°C au maximum, unetempérature bien inférieure à sa température critique.

Ce procédé est employé, entre autres protections, dans les poteaux du Centre GeorgesPompidou, à Paris.

4 - 2 Cas des éléments situés à l’extérieur des bâtiments

Les éléments situés à l’intérieur d’un bâtiment sont entourés par des flammes et pardes surfaces échauffées (murs, plafonds...). Les éléments à l’extérieur des bâtiments nesont exposés, pour leur part, qu’au rayonnement et à la convection des flammes sortantpar les baies, et au rayonnement de ces baies. Par ailleurs, ils sont soumis à deséchanges de chaleur avec l’air ambiant, qui tend à les refroidir.

L’échauffement de tels éléments dépend donc de leur emplacement vis à vis desouvertures ; ainsi, un poteau suffisamment éloigné d’une baie vitrée pourra se passerde protection.

Un méthode a été mise au point pour déterminer la température maximale atteinte parles éléments de structure extérieure en cas d’incendie.

4 - 3 Eléments mixtes acier-béton

4 - 3 - 1 Les poteaux mixtes

Outre sa résistance intrinsèque au feu, un des avantages du poteau mixte est que sasection transversale peut être adaptée aux variations de la charge sans modificationde ses dimensions extérieures, en faisant varier l’épaisseur du profilé en acier, lanuance d’acier, les qualités du béton et le pourcentage d’armatures. A chargeségales et résistance au feu égales, les poteaux mixtes présentent des sections trèssensiblement réduites par rapports aux poteaux en béton armé. De plus le poteaumixte est une technique bien adaptée à la préfabrication.

Il existe trois types différents de poteaux mixtes, qui font l’objet du D.T.U. « Feu-Poteaux mixtes » (règles FPM 88) :

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• Les profilés enrobés de béton

C’est le plus ancien type de poteau mixte. Le béton et ses armatures n’y ont pasune charge prépondérante dans la reprise de la charge ; celle-ci est assurée par leprofilé, qui bénéficie d’une bonne protection thermique, donc d’une capacitéportante durable en raison d’un échauffement lent.

• Les profilés bétonnés entre les ailes

Ce type de poteau peut être dimensionné pour toute durée de stabilité au feudepuis ½ h jusqu’à 2 h.

Le béton contient des barres d’armatures longitudinales qui contribuent àsupporter les charges, des étriers ou des goujons sont soudés à l’âme de la poutrepour assurer la solidarisation avec le profilé en acier.

• Les profilés creux remplis de béton

Les profils creux en acier, par une utilisation judicieuse du volume intérieur qu’ilsdélimitent, offrent une solution aisée pour la réalisation de poteaux mixtes.

Les expériences de résistance au feu ont montré l’intérêt de la présence d’unearmature minimale pour ce type de poteau, du moins pour une tenue au feusupérieure à ½ h. Par ailleurs, il est nécessaire de prévoir des orifices d’évacuationde la vapeur d’eau dans les parties supérieure et inférieure du poteau.

• Le D. T. U. « Feu-Poteaux Mixtes »

Ce document permet d’appréhender par le calcul 2 types de poteaux mixtes :

- Les profilés laminés en H partiellement enrobés de béton

- les profilés creux à sections circulaires ou carrées remplis de béton avec ou sansarmature.

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Le dimensionnement à chaud des poteaux peut se faire soit par un calcul précisprenant en compte la température de l’acier et du béton et la réduction de leurspropriétés mécaniques, soit au moyen d’un des abaques donnés en annexe 1 duDTU FPM.

Exemple d’application :

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4 - 3 - 2 Les poutres mixtes

On trouve essentiellement les solutions suivantes, que nous ne détaillerons pas :

- Les profilés laminés en H connectés à une poutre de béton armé, classique ousur bacs en acier collaborant. Pour augmenter la stabilité au feu, il faut réduirel’échauffement de l’acier en ayant recours à des protections rapportées ousurdimensionner les sections.

- Les profilés en H bétonnés entre les ailes, selon le même principe que pour lespoteaux. Ces poutres pourront être indépendantes ou connectées à la dalle, ce quipermet de réduire leur dimension.

- Les profilés en H noyés dans l’épaisseur d’une dalle béton, pour les planchersépais, de grande portée ou devant supporter une charge importante.

- Les poutres à âme partiellement enrobée dans l’épaisseur du plancher, leséléments de planchers reposant sur des cornières soudées sur l’âme de la poutre.

5 - BIBLIOGRAPHIE

• Construire en Acier Ed. LEMONITEUR

• Revue CONSTRUCTION METALLIQUE : n° 2 - 1993 ; n° 1 - 1994 CTICM

• D. T. U. Feu-Acier (Revue CM n° 3-1982)CTICM

• D. T. U. Feu-Poteaux Mixtes (Revue CM n° 3-1988)CTICM

• Exemples d’applications de l’ingénierie de la sécurité incendie J. KRUPPACTICM