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PROJET SKILLS BÂTIMENTS EN ACIER EN EUROPE Bâtiments en acier à simple rez-de-

PROJET SKILLS BÂTIMENTS EN ACIER EN EUROPE Bâtiments en acier à simple rez-de- chaussée Partie 7 : Ingénierie incendie Bâtiments en acier à simple rez-de- chaussée Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - ii Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - iii AVANT-PROPOS Cette publication est la septième partie du guide de conception et calcul : Bâtiments en acier à simple rez-de-chaussée. Les 11 parties de ce guide sont : Partie 1 : Guide pour les architectes Partie 2 : Conception Partie 3 : Actions Partie 4 : Conception et calcul des portiques Partie 5 : Conception et calcul des structures à treillis Partie 6 : Conception et calcul des poteaux composés Partie 7 : Ingénierie incendie Partie 8 : Enveloppe des bâtiments Partie 9 : Introduction aux logiciels de calcul Partie 10 : Guide pour la spécification d’un projet de construction Partie 11 : Attaches transmettant des moments Le guide Bâtiments en acier à simple rez-de-chaussée est le premier d’un ensemble en deux volumes, le second s’intitulant Bâtiments en acier à plusieurs niveaux. Ces deux guides ont été réalisés dans le cadre du projet européen “Facilitating the market development for sections in industrial halls and low rise buildings (SECHALO) RFS2-CT-2008-0030” que l’on peut traduire en français par « Faciliter le développement du marché des profilés laminés pour les halles industrielles et les bâtiments de faible hauteur ». Ces guides de conception et de calcul ont été rédigés sous la direction d’ArcelorMittal, Peiner Träger et Corus. Le contenu technique a été préparé par le CTICM et le SCI, collaborant dans le cadre de « Steel Alliance », réalisée grâce à une subvention financière du Fonds de Recherche du Charbon et de l'Acier (RFCS) de la Communauté européenne. La traduction française de la présente publication a été réalisée dans le cadre du projet SKILLS, sous l'égide du CTICM et dans le cadre d'une collaboration avec ConstruirAcier et l'APK. Le projet SKILLS a été financé avec le soutien de la Commission européenne. Cette publication n’engage que son auteur et la Commission n’est pas responsable de l’usage qui pourrait être fait des informations qui y sont contenues. Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - iv Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - v Contenu Page n° AVANT-PROPOS iii RÉSUMÉ vi 1 INTRODUCTION 7 2 RISQUES INCENDIE DANS LES BÂTIMENTS À SIMPLE REZ-DE- CHAUSSÉE 9 2.1 Objectifs de sécurité incendie 9 2.2 Analyse du risque incendie 9 2.3 Exigences principales des réglementations de sécurité incendie actuelles 10 3 OPTIONS D’INGÉNIERIE INCENDIE DES EUROCODES 13 3.1 Approches de calcul courantes 13 3.2 Analyse en situation d’incendie 14 3.3 Analyse du transfert thermique 15 3.4 Analyse structurale 15 4 GUIDE DE SOLUTIONS APPROPRIÉES D’INGÉNIERIE INCENDIE 18 4.1 Champ d’application des différentes méthodes de calcul 18 4.2 Choix d’une approche de calcul optimale 19 5 UTILISATION DIRECTE D’UNE APPROCHE D’INGÉNIERIE SIMPLIFIÉE POUR DES NON SPÉCIALISTES 21 5.1 Modèles de feux 21 5.2 Modèles thermiques 25 5.3 Modèles structuraux 30 5.4 Règles de calcul spécifiques aux bâtiments à simple rez-de-chaussée 41 5.5 Méthodes de calcul simplifiées 43 5.6 Recommandations de conception 48 6 GUIDE POUR L’UTILISATION DE SOLUTIONS PLUS AVANCÉES 58 6.1 Modèles de feu 58 6.2 Modèles thermiques 61 6.3 Modèles structuraux 63 RÉFÉRENCES 68 Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - vi RÉSUMÉ Ce document fournit des recommandations pour la conception à l’incendie des bâtiments à simple rez-de-chaussée. Il contient des informations détaillées pour permettre aux ingénieurs et aux projeteurs de se familiariser avec les différentes procédures et les modèles de calcul qui peuvent être appliqués actuellement, non seulement pour satisfaire les exigences prescriptives, mais aussi pour mener une approche performentielle (fondée sur des objectifs) utilisant l’ingénierie de la sécurité incendie. Les méthodes de calcul introduites dans ce guide, allant des règles de calcul simplifiées aux modèles les plus sophistiqués, sont issues de l’EN 1993-1-2 et de l’1994-1-2. Elles couvrent à la fois les structures en acier et les structures mixtes acier- béton (protégées et non protégées). Par ailleurs, des règles de calcul spécifiques sont données également pour vérifier simplement si le comportement de la structure métallique des bâtiments industriels à simple rez-de-chaussée satisfait les exigences de performance introduites récemment dans les réglementations incendie de plusieurs pays européens. Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - 7 1 INTRODUCTION Du fait des spécificités des bâtiments à simple rez-de-chaussée, l’objectif de sécurité des vies humaines en cas d’incendie peut facilement être atteint sans exiger de degré de résistance au feu élevé pour la structure. Toutefois, d’autres objectifs de sécurité doivent être pris en compte si la ruine de tout ou partie de ces bâtiments peut être acceptée. C’est pourquoi plusieurs règlementations européennes traitant de la sécurité incendie des bâtiments évoluent vers l’acceptation de conception alternative basée sur l’ingénierie de la sécurité incendie. Les règles prescriptives peuvent alors être remplacées par des exigences de performances, comme un comportement adéquat de la structure en situation d’incendie, dans le but de satisfaire les objectifs de sécurité qui incluent la sécurité des personnes (occupants et pompiers), la protection de l’environnement, la protection des biens et la poursuite des activités. Les avantages apportés par l’application de l’approche performentielle dans la conception des constructions vis-à-vis de la sécurité incendie ont déjà été démontrés pour les bâtiments à simple rez-de-chaussée, en particulier lorsqu’une résistance au feu était exigée, autorisant dans certains cas l’adoption de solutions plus novatrices, moins coûteuses et plus sûres. Pour aider au calcul du comportement au feu des bâtiments, un nouvel ensemble de normes européennes, les Eurocodes, a été développé. Les parties des Eurocodes applicables au calcul à l’incendie des bâtiments à simple rez-de- chaussée sont l’EN 1991-1-2[1] (qui contient les concepts principaux et les règles nécessaires pour décrire les actions thermiques et mécaniques agissant sur les structures exposées au feu) et les Parties qui traitent du calcul au feu des structures spécifiques à un matériau particulier, comme l’EN 1993-1-2[2], relatif aux structures en acier et l’EN 1994-1-2[3] relatif aux structures mixtes acier-béton. Les Parties « Comportement à l’incendie » des Eurocodes fournissent à présent un large éventail de méthodes de calcul. Elles permettent aux ingénieurs de suivre, soit une approche prescriptive pour satisfaire les exigences prescrites dans les réglementations de sécurité incendie nationales, soit une approche performantielle utilisant l'ingénierie de la sécurité incendie qui demande, en général, des analyse numériques plus complexes mais qui fournit des réponses plus précises aux objectifs de sécurité incendie. Le présent guide donne une vue d’ensemble des méthodes de calcul actuellement disponibles pour évaluer les performances à l’incendie des bâtiments à simple rez-de-chaussée constitués soit d’une structure en acier, soit d’une structure mixte acier-béton, ainsi que leur champ d’application. Des méthodes de calcul simplifiées, faciles d’utilisation, et des modèles de calcul plus avancés, sont traitées séparément. Par ailleurs, des règles de calcul simplifiées sont également fournies pour estimer rapidement si le comportement de la structure métallique des bâtiments de stockage ou des bâtiments industriels, remplit les objectifs de sécurité incendie prescrits par les règlementations relatives aux bâtiments de ce type. Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - 8 Ce guide vise également à aider les ingénieurs à mieux comprendre les différentes approches et méthodes de calcul disponibles pour le calcul structural au feu d’un bâtiment à simple rez-de-chaussée selon les Eurocodes, à partir d’une analyse relativement simple d’éléments isolés soumis à des conditions d’incendie normalisé jusqu’à une analyse plus complexe sous conditions de feu réel. Partie 7 : Ingénierie incendie 7 - 9 2 RISQUES INCENDIE DANS LES BÂTIMENTS À SIMPLE REZ-DE-CHAUSSÉE 2.1 Objectifs de sécurité incendie L’objectif principal de la plupart des réglementations de sécurité incendie est d’assurer la protection des vies humaines (occupants des bâtiments et services de secours), de l’environnement et des biens (contenu du bâtiment et bâtiment lui-même). A travers de nombreuses mesures incluant les systèmes de protection active et passive, les objectifs sont :  De réduire et de prévenir les conséquences d’un feu en contrôlant le risque d’incendie dans le bâtiment ;  De fournir des voies d’évacuation sûres pour les occupants du bâtiment ;  De prévenir la propagation du feu du compartiment incendié aux autres parties du bâtiment et aux constructions contigües ;  De s’assurer que le bâtiment présente une durée de stabilité au feu suffisante pour assurer l’évacuation des occupants et l’intervention des services de secours pour sauver, si nécessaire, les personnes restantes. 2.2 Analyse du risque incendie Les bâtiments à simple rez-de-chaussée utilisés comme usines, entrepôts ou centre commerciaux, représentent aujourd’hui un type de construction en acier très courant. Dans le cas spécifique des entrepôts, selon la disposition du stockage (incluant le stockage libre, les racks à palettes, les stockages sur étagères pleines ou à lames…) et la combustibilité des matériaux stockés, le feu peut se développer très rapidement et, par conséquent, mettre les occupants en danger bien avant que ne survienne la ruine de la structure du bâtiment. En effet, le développement du feu peut être extrêmement important du fait de la propagation ascendante généralement très rapide des flammes. Les espaces (verticaux et horizontaux) uploads/Ingenierie_Lourd/ ingenierie-incendie-guide-ssb07.pdf