Comment les structures peuvent résister au feu?

La résistance au feu (Rf) d’un élément de construction est le temps exprimé en minutes pendant lequel un élément de construction satisfait simultanément aux critères suivants :

– Stabilité: temps pendant lequel l’élément conserve sa fonction portante (pour les éléments à fonction portante).

– Etanchéité aux flammes: temps pendant lequel il n’y a pas de flammes qui passent du côté de la paroi non exposée (pour les éléments à fonction séparante).

– Isolation thermique: temps pendant lequel la température n’augmente pas au-dessus d’un certain seuil thermique du côté non exposé.

Un élément doit toujours satisfaire aux fonctions qui lui sont dévolues, ces fonctions peuvent être portantes, séparantes ou portantes et séparantes.

– Un élément ayant une fonction portante est un élément qui (faisant partie d’un système portant) supporte des charges extérieures et est sollicité par un effort normal et/ou en flexion et/ou par un effort tranchant et/ou en torsion.

– Un élément ayant une fonction séparante est un élément qui (pendant la durée correspondant à la résistance au feu exigée) empêche qu’un incendie, né dans un local adjacent, ne s’étende à d’autres locaux adjacents. Un élément est considéré ne plus remplir sa fonction séparante lorsque :

– Il laisse passer des flammes ou des gaz (étanchéité aux flammes) ou

– La face non exposée chauffe au-dessus d’un certain seuil de température (isolation thermique)

Le classement est exprimé en heures ou en minutes et correspond au temps égal ou inférieur aux durées pendant lesquelles l’élément a satisfait aux conditions requises. Il se déroule suivant une courbe de température-temps selon la norme internationale ISO 834. Cette courbe se retrouve dans la norme NBN 7133-020 « Résistance au feu des éléments de construction » et dans la norme NBN EN 13501-2.

Le feu représenté par cette courbe standard est purement conventionnel et est en général considéré comme étant très sévère, surtout pour de longues périodes. En effet, selon ce « feu-ISO », la température continue d’augmenter sans limitation, alors que pour un feu naturel vient toujours un moment où le feu a atteint son intensité maximale et diminue par la suite.

Il existe d’autres courbes normalisées mais jusqu’à présent seule la courbe ISO est reconnue par la loi pour caractériser la résistance au feu d’un élément.

 

Dans la norme NBN 713-020, trois critères déterminent ensemble la résistance au feu :

– Stabilité: effondrement de l’élément sous charge pendant ou après l’essai. En outre, la déformation de l’élément ne peut pas être incomparablement grande dans le contexte de la fonction portante : pour les poutres et planchers cette déformation ne peut dépasser 1/30 de la portée.

– Etanchéité aux flammes: un tissu en coton qui est, du côté non exposé, déplacé lentement à proximité (2 à 3 cm) d’une fissure, un joint ou une autre ouverture ne peut pas s’enflammer.

– Isolation thermique: l’échauffement, du côté non exposé, par rapport à la température ambiante du laboratoire ne peut pas s’élever à plus de 140°C en moyenne et à plus de 180°C localement en un point.

Ainsi, la résistance au feu d’un produit se mesure en temps (minutes). Afin de préciser le terme résistance au feu, trois performances principales ont été définies :

– (loadbearing capacity ou capacité portante)

– (integrity ou étanchéité)

 I (insulation ou isolation thermique)

Le système de classification de la Décision européenne du 3 mai 2000 mentionne les Eurocodes (pour déterminer la résistance au feu par calcul) et la série des normes de classification EN 13501 (pour déterminer la résistance au feu par essais).

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