sencd.05 - Conception de la résistance au feu du béton

Contrôle de la résistance au feu des poutres, poteaux et dalles alvéolaires selon les règles constructives et la méthode simplifiée définie par la norme EN 1992-1-2.

La résistance au feu EN 1992-1-2 est un module SCIA Engineer destiné au contrôle des éléments 1D en béton armé et précontraint (poutres et poteaux), conformément à la norme EN 1992-1-2. Le programme est entièrement intégrée aux modules SCIA Engineer d'analyse structurelle et aux modules de contrôle d'éléments en béton armé et précontraint, conformément à la norme EN 1992-1-1.

Utilisation de la résistance au feu EN 1992-1-2

Le système SCIA Engineer offre un environnement graphique dans lequel les contrôles de résistance au feu des sections droites en béton armé et précontraint sont effectués de la même manière que les contrôles selon les normes du béton classique. Les éléments à contrôler sont sélectionnés graphiquement à l'aide de la souris. Les fonctions graphiques telles que les fonctions de panoramique, de zoom avant/arrière, de fenêtre de zoom, de point de vue défini par l'utilisateur, de sélection par une ligne d'intersection, etc. facilitent le travail, même pour les structures complexes. Les vues 3D de la structure représentent graphiquement le contrôle d'intégrité. Les couleurs permettent d'identifier clairement les parties surdimensionnées et insatisfaisantes de la structure. Les résultats obtenus à l'aide de ce module sont les suivants :

• Recherche automatique des extrêmes : cas ou combinaison de charges critique, poutre critique;
• Mise en évidence des poutres insatisfaisantes;
• Explication des avertissements et des erreurs survenus durant le contrôle.

L'option Contrôle simple peut être utilisée pour afficher le diagramme de contrainte-déformation, la déformation et les contraintes sur la hauteur de la section, la distribution de température et le diagramme d'interaction 3D.

Saisie

Avant de pouvoir exécuter un contrôle de résistance au feu, il est nécessaire de définir des courbes de distribution de température dans la bibliothèque de courbes de température. Il se peut qu'un élément de la bibliothèque contienne plusieurs courbes de température et dans ce cas vous pouvez effectuer une interpolation entre ces courbes.

La courbe de température est utilisée pour la définition de la charge thermique accidentelle avec les propriétés de base suivantes :

•  Côté de la section droite qui est exposé au feu (+Z,-Z,+Y,-Y)
•  Courbe de distribution de température
• Nombre de couches de sections droites à utiliser pour l'intégration de la courbe de distribution de température nécessaire à l'obtention de la charge de température linéaire équivalente et le calcul de l'effritement des sections droites

Ce programme offre tous les facteurs et coefficients de résistance au feu significatifs pouvant être modifiés par la suite :

Paramètres de base pour la résistance au feu EN 1992-1-2 :

• Type de calcul pour l'évaluation du temps de résistance R et de la température critique Theta_cr pour les dispositions constructives
• Facteurs de réduction mu_fi pour les poteaux et les dispositions constructives
• Facteur de réduction pour le calcul du niveau de charge pour la méthode simplifiée
• Données tabulées des dimensions minimales de la section droite et de la distance axiale minimale du ferraillage par rapport au bord exposé au feu pour les éléments de base (poutres, poteaux, dalles et planchers alvéolaires)
• Coefficients de sécurité pour la résistance au feu

Dans les données d'un élément en béton, vous pouvez définir les propriétés de résistance au feu suivantes pour chaque élément :

• Type de poutre pour les éléments de type « barre » (élément reposant sur des appuis et poutre continue)
• Conditions d'exposition pour le type « poteau » (un côté ou plus d'un côté)
• Type de calcul du temps de résistance R et de la température critique Theta_cr pour les dispositions constructives
• Type d'élément utilisé pour les éléments précontraints (seules les structures déterminées statiquement sans redistribution des efforts secondaires causés par la précontrainte due au feu peuvent être contrôlées)

Contrôles

Trois types de contrôles ont été définis pour les éléments 1D :

• Dispositions constructives (données tabulées), chapitre 5;
• Méthode de calcul simplifiée (méthode par zone), annexe B.2;
• Méthode de calcul avancée.

Dispositions constructives

Ce type de contrôle utilise les valeurs tabulaires relatives aux types d'éléments de base prescrits dans la norme. Il vérifie les dimensions de la section droite ainsi que la distance entre le ferraillage et le bord de la section droite exposée au feu. Hypothèses de cette approche :

• La hauteur de la section droite n'a pas été diminuée.
• Les caractéristiques des matériaux du ferraillage et du béton restent inchangées.
• La température sur la hauteur de la section droite peut être lue sur la courbe de température, calculée selon la norme ou votre saisie.

Méthode de calcul simplifiée

Ce type de calcul permet de réaliser les contrôles suivants :

• Méthode de la déformation limite
• Diagramme d'interaction (contrôle de la résistance)

Hypothèses :

• Le calcul des efforts internes présuppose les éléments suivants :
• Le coefficient de dilatation thermique du béton change en fonction de la température (art.3.3.1(1)).
• La hauteur de la section droite n'est pas diminuée en fonction de la température.
• Les caractéristiques des matériaux du ferraillage et du béton ne changent pas en fonction de la température.
• Les diagrammes contrainte-déformation du béton et du ferraillage ne dépendent pas de la température.

Les éléments suivants sont pris en considération dans le contrôle de résistance au feu :

• La hauteur de la section droite est réduite (méthode des zones), annexe B2 de la norme EN 1992-1-2.
• Les caractéristiques des matériaux du ferraillage (tableaux 3.2(a) et 3.3) et du béton (tableau 3.1) changent en fonction de la température.
• Les diagrammes de contrainte-déformation du béton (Figure 3.1) et du ferraillage (Figure 3.3) dépendent de la température.

Méthode de calcul avancée

   Cette méthode se base sur un calcul non linéaire à la fois physique et géométrique utilisant les valeurs d'entrée suivantes :

• Hauteur de section droite réduite (méthode par zone), diagrammes de contrainte-déformation du béton (Figure 3.1) et modification du ferraillage (Figure 3.3) en fonction de la température;
• Caractéristiques des matériaux de ferraillage (Tableaux 3.2(a) et 3.3) et modification du béton (Tableau 3.1) en fonction de la température;
• Coefficient de dilatation thermique du béton calculé à la température donnée au centre de gravité de la section droite (art.3.3.1(1)).

Section droite et éléments pris en charge

Tous les types d'éléments 1D en béton (poutres, poteaux, dalles, dalles alvéolaires) et de sections droites en béton peuvent être contrôlés à l'aide des dispositions constructives et du calcul automatique, conformément à la norme ou aux données saisies par l'utilisateur. Le calcul effectué à partir de la courbe de température ne s'applique qu'aux sections rectangulaires. La méthode de calcul simplifiée prend en charge tous les éléments structurels non précontraints à section rectangulaire ainsi que les structures précontraintes déterminées statiquement. Le calcul avancé n'est effectué que dans le cas des éléments non précontraints de section droite rectangulaire.

Modules requis:

• sen.00