Calculateur de résistance au feu du béton

Le béton est généralement considéré comme un matériau résistant au feu. Grâce à cela, les structures en béton résistent bien au feu par rapport aux structures utilisant d'autres matériaux de construction.. Par contre, lorsqu'il est exposé au feu pendant un certain temps, il commence à perdre de sa résistance et peut devenir structurellement instable. À cause de ce, il est généralement requis que les ingénieurs conçoivent les structures en béton et en béton armé avec une période minimale de résistance au feu pour garantir la robustesse globale de ces matériaux dans une structure.

Lorsqu'il est soumis au feu, le béton armé peut réagir de plusieurs manières, ce qui réduit son intégrité structurelle:

• Fissuration et effritement du béton sur les faces de l'élément.
• Décollage du béton des armatures, réduisant l'action composite (et la force globale).
• Réduction de la limite d'élasticité et de la rigidité des armatures.

La résistance au feu est la capacité d'un élément structurel à conserver son intégrité lorsqu'il est soumis au feu.. Ceci est généralement décrit à l'aide d'un Période de résistance au feu (PRF), mesuré en minutes. Les codes du bâtiment imposent des valeurs minimales de FRP pour les éléments structurels en fonction de la classification du bâtiment.. Les exigences FRP peuvent varier de 30-240 minutes. Certains codes divisent les exigences du FRP en catégories distinctes liées aux méthodes d'extinction des incendies.. Ces catégories comprennent:

• Adéquation structurelle: Capacité à maintenir la capacité structurelle.
• Intégrité: Capacité à empêcher le transfert du feu à travers l'élément.
• Isolation: Capacité à empêcher le transfert de chaleur à travers l'élément.

Selon le classement, certains codes peuvent exiger des valeurs FRP différentes pour chaque catégorie.

La période de résistance au feu d'une section en béton est influencée par les facteurs suivants:

• Taille: Les sections de béton plus grandes ont généralement un FRP plus élevé.
• Couverture: Une couverture accrue des armatures peut réduire le risque d'effritement/décollage du béton..
• Résistance du béton: Des résistances plus élevées du béton ont augmenté la résistance au feu.
• Niveau de charge: Les sections de béton fortement chargées ont généralement un FRP inférieur.
• Rapport de renforcement: L'augmentation du renforcement de la section peut augmenter le FRP.
• Exposition: Les éléments exposés de tous les côtés auront un FRP inférieur à celui des sections protégées d'un seul côté..

Il est également possible d'augmenter le FRP des éléments en béton grâce à l'application de revêtements protecteurs tels que la vermiculite ou la peinture intumescente..

Il existe plusieurs stratégies que vous pouvez adopter pour améliorer la résistance au feu du béton.. Ces stratégies comprennent:

• Diminution de la densité du béton car le béton de densité inférieure se comporte mieux.
• Utilisez le bon granulat de béton et choisissez des granulats ayant une résistance naturelle à la chaleur et une faible conductivité thermique..
• Renforcer le béton avec des matériaux résistants au feu comme l'acier.
• Optimiser le rapport eau/ciment et le type de granulats pour les mélanges de béton denses afin d'obtenir un ciment plus résistant au feu.
• Si possible, appliquer des revêtements ignifuges pour ajouter une protection supplémentaire.

Le FRP est calculé différemment selon le code de conception adopté. Lors de l'utilisation EN 1992-1-2, le processus ci-dessous est suivi:

1. Déterminer l'isotherme de 500°C pour l'exposition au feu spécifiée, tir standard ou tir paramétrique.
2. Calcul de nouvelles dimensions de section en excluant le béton en dehors de la 500 toi. isotherme.
3. Déterminer la température des barres d'armature dans les zones de traction et de compression.
4. Déterminer la résistance réduite du renfort.
5. Calculer la capacité portante ultime réduite.

Lors de l'utilisation d'AS 3600:2018, le processus est le suivant:

1. Déterminer la longueur et l’élancement efficaces.
2. Calculer l'excentricité de chargement en fonction du moment de conception/de la force axiale.
3. Calculer le niveau de charge et le taux de renforcement mécanique.
4. Utiliser les valeurs tabulées pour déterminer la largeur minimale de la section et l'enrobage des renforts..

Le calculateur de résistance au feu SkyCiv RC calcule la dispersion de la température développée lors de l'incendie au sein du renforcement et du béton d'un élément.. Il calcule ensuite la section réduite des éléments, c'est-à-dire. la section transversale obtenue en supprimant des parties de la section avec une résistance et une rigidité supposées nulles. Il estime ensuite la capacité de charge des forces axiales et de flexion sous leur forme combinée et compare enfin la capacité avec les forces réelles auxquelles l'élément est soumis..

Les entrées suivantes sont requises pour exécuter le module:

• Type de section (circulaire ou rectangulaire).
• Dimensions des sections.
• Durée de résistance au feu en heures.
• Disposition des renforts (diamètre des barres et espacement des barres) pour côtés latéraux et longitudinaux.
• Charges de conception (flexion au niveau du grand axe et du petit axe et force axiale).
• Couvercle latéral.
• Propriétés des matériaux pour le béton et l'acier d'armature.

Le béton est généralement considéré comme un matériau résistant au feu. Dans le BS EN 13501-1:2018 Classement au feu des produits et éléments de construction Classement à partir des données des essais de réaction au feu le béton standard possède le meilleur classement possible de résistance au feu avec un indice A1. Les matériaux classés A1 sont incombustibles, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas être incendiés comme les matériaux tels que le bois et le bois..

SkyCiv propose des outils pour calculer le FRP du béton conformément aux codes suivants:

• EN 1992.1.2.2004 - Conception de structures en béton
• AS 3600:2018 Structures en Béton