nf p 92-701

P 92-701Décembre 1993

Règles FB

Règles FB

Méthode de prévision par le calcul du comportement aufeu des structures en béton

E : Calculation method - Calculation method used for forecasting the fire resistance of concretestructures

D : Rechningsregeln - Rechnungsmethode zur Vorplanung desBetonstruckturenbrandverhaltens

StatutNorme expérimentale publiée par l'AFNOR en décembre 1993.Norme reprenant le DTU Règles de calcul FB d'octobre 1987, sans modifications.

CorrespondanceA la date de publication du présent document, il n'existe pas de norme ou de projet de normeeuropéenne ou internationale sur le sujet.

AnalyseLe présent document définit les justificatifs ou vérifications complémentaires à effectuer pourtenir compte de l'action du feu sur les ouvrages en béton armé ou précontraint confectionnésavec des granulats normaux.

Descripteursstructures en béton, béton armé, béton précontraint, sécurité, protection contre l'incendie,résistance au feu, essai de comportement au feu, calcul, vérification, caractéristique.

ModificationsInclut l'amendement A1 de décembre 2000, qui modifie la norme expérimentale P 92-701 enlimitant son domaine d'application aux bétons de résistance caractéristique inférieure ou égale à80 MPa paru dans le Cahier 3306

CD-Reef V3 - Édition 151 - Mars 2008Document : Règles FB (P92-701) (octobre 1987, décembre 1993, décembre 2000) : Règles de calcul - Méthode de prévision par le calcul du comportement au feu des structures en béton + Amendement A1

06/06/2008 © 2008 CSTB - Imprimé par : EFIBAT page 1

Sommaire

Liste des auteursChapitre 1 domaine d'applicationChapitre 2 notationsChapitre 3 évolution des caractères des matériaux en fonction de la température

3.1 Caractères du béton3.1.1 Résistance à la compression3.1.2 Résistance à la traction3.1.3 Coefficient de dilatation3.1.4 Module de déformation longitudinale3.1.5 Conductivité3.1.6 Chaleur spécifique

3.2 Caractères de l'acier3.2.1 Aciers pour béton armé3.2.2 Aciers durs pour précontrainte

Chapitre 4 distribution de la température dans le bétonChapitre 5 principe des justifications et évaluation des sollicitations

5.1 Sollicitations de calcul5.1.1 Sollicitation due aux effets de dilatation d'ensemble

5.2 Vérification des sections sous sollicitations normales1234

5.3 Éclatement5.4 Règles simples

Chapitre 6 règles constructives générales6.1 Joints de dilatation6.2 Dispositions géométriques

6.2.1 Planchers et poutres6.2.2 Éléments porteurs

6.3 Dispositions de ferraillage6.4 Tolérances d'exécution

Chapitre 7 règles constructives par catégories d'ouvrages7.1 Poteaux

7.1.1 Règles simples7.1.2 Température du béton et des aciers7.1.3 Autres poteaux

7.2 Tirants7.3 Murs porteurs

7.3.1 Règles simples7.3.2 Températures dans le béton



7.3.3 Autres murs

7.4 Hourdis sur appuis continus7.4.1 Dispositions constructives7.4.2 Règles simples concernant les dalles et les prédalles en béton armé7.4.3 Températures dans le béton7.4.4 Autres justifications des dalles ou prédalles en béton armé - dalles et prédalles en bétonprécontraint7.4.5 Justifications des dalles et prédalles en béton précontraint

7.5 Poutres et poutrelles en béton armé ou en béton précontraint7.5.1 Règles simples7.5.2 Température du béton7.5.3 Autres justifications

7.6 Planchers-dalles7.7 Poutres-voiles

7.7.1 Règles simples7.7.2 Températures7.7.3 Autres poutres-voiles

7.8 Planchers à entrevous céramique ou béton avec dalle coulée en oeuvre7.8.1 Règles simples7.8.2 Autres justifications

7.9 Planchers à entrevous en matière plastique alvéolaire

Chapitre 8 protection complémentaireAnnexe 1 programme de calcul des températures

11.1 Décomposition de l'élément de construction1.2 Introduction des données1.3 Impressions des résultats

2 Programme2.1 Dénomination des variables principales du programme2.2 Liste des instructions2.3 Exemples

Annexe 2 vérification par le calcul - exemples1 Poteaux des constructions courantes2 Poutres continues en béton armé à section rectangulaire, armées d'aciers naturels

A) sections en travée (béton comprimé côté face froide)B) sections sur appuis (béton comprimé côté face chaude)

Annexe 3 essai au feu des protections rapportées sur les ouvrages en béton1 Généralités

1.1 Objet1.2 Domaine d'application1.3 Définition1.4 Laboratoire d'essai

2 Principe3 Appareillage



3.1 Four d'essai3.2 Thermocouples3.3 Charge du plancher

4 Préparation de l'élément d'essai4.1 Plancher4.2 Protection4.3 Mise en oeuvre de la protection

5 Exécution de l'essai5.1 Conduite du four5.2 Charge du plancher5.3 Flèche du plancher5.4 Températures du plancher5.5 Observations des chutes de la protection

6 Critères de qualité6.1 Efficacité de la protection6.2 Limite d'efficacité6.3 Correction des températures6.4 Épaisseurs équivalentes de béton

7 Procès-verbal d'essai8 Annexe

8.1 Épaisseurs équivalentes sans correction du palier de vaporisation8.2 Extension à des épaisseurs inférieures de protection8.3 Protections à essayer sur poteaux8.4 Essai complémentaire de tenue au feu d'un produit de protection

Annexe 4 références bibliographiquesJournal officielNormes AFNORAnnales de l'institut technique du bâtiment et des travaux publics (Paris)Cahiers du CSTB (Paris)Ouvrages

liste des membres de la commission d'étude de la méthode de prévision par le calcul du comportement aufeu des structures en bétonPrésidentM. Roger DEVARS du MAYNE, Président du Conseil de l'Investissement et de la Recherche, à la FédérationNationale du Bâtiment.AnimateurM. Michel ADAM, Directeur de la Réglementation à l'Union Technique Interprofessionnelle des FédérationsNationales du Bâtiment et des Travaux PublicsRapporteurM. André COIN, Directeur technique de la Société Auxiliaire d'Entreprisescomposition de la commission en 1974SecrétaireM. André VERZAT, Directeur technique de la Chambre Syndicale des Entreprises de Maçonnerie et de Béton arméde la Région Parisienne.MembresMM.



ARNAULT, représentant le Centre Technique Industriel de la Construction MétalliqueCABRET, représentant le Centre Scientifique et Technique du BâtimentBRUNET, représentant l'Européenne d'EntreprisesLOPEZ, représentant la Société Technique pour l'Utilisation de la Précontrainte et l'Office Technique d'AquitaineELICHE, représentant la Société Anonyme de Recherches et d'Etudes TechniquesGAMOT et MARZAUX, représentant l'Entreprise F. BOUYGUESBOUTIN, LEMOINE et MARTIN, représentant la SOCOTECMALAVAL, représentant le Centre d'Assistance Technique et de Documentation (UTIBTP)SCHMOL, représentant le Syndicat National du Béton Armé et des Techniques Industrialisées

Le Centre Scientifique et Technique du Bâtimentcomposition de la commission en 1987SecrétaireM. MALAVAL (†), Chef du service Réglementation du CATEDNouveaux membres ou membres dont la représentativité a été modifiée depuis la dernière édition :MM.

ARNAULT et CAVELIUS, représentant la Station d'Essais au feu UTI/CTICM de Maizières-les-MetzMATHEZ et LE DUFF, représentant le CSTBCAZEUNEUVE, représentant la SOCOTECGRABER, représentant le bureau VERITASCUNIN, représentant le CEPBRUNET, représentant l'Entreprise SGE-TPILE FLOCH, représentant la STUP/FreyssinetDALIGAND, représentant le SNIPDARDARE, représentant le CERIBPERCHAT, représentant l'UTI/Règles de CalculLAPOSTOLLE, représentant l'AFAPVELUT, représentant la DSC (ministère de l'Intérieur)DESMADRYL, représentant la Direction de la Construction (ministère de l'Environnement et du Cadre de Vie)

Les règles de calcul BAEL et BPEL ont été modifiées pour tenir compte de l'expérience acquise depuis plus de dixans sur le comportement à froid des bétons à haute performance et en banalisent ainsi l'usage jusqu'à 80 MPa.Les règles Feu Béton, quant à elles, ne faisaient aucune référence aux caractéristiques des bétons visés par leurdomaine d'application.Cette situation ne devant pas laisser supposer que les dispositions à chaud en vigueur peuvent être étendues àl'identique à tous les domaines des bétons à haute performance, il a donc été proposé, en l'absence de dispositionsspécifiques qui pourraient être élaborées à plus ou moins brève échéance, de limiter l'application des règles FB à lajustification des ouvrages réalisés avec des bétons de résistance caractéristique inférieure ou égale à 80 MPa.La justification de la résistance au feu des ouvrages réalisés avec des bétons de résistance caractéristiquesupérieure à 80 MPa peut être obtenue par d'autres moyens prévus par la réglementation en vigueur. Il n'a pas étéjugé utile de réactualiser le texte original sur le plan éditorial, aussi la modification proposée ne touche que lesparties concernées par l'extension du domaine d'application, sauf pour l'article 3,211 qui a été mis à jour en fonctiond'un décision antérieure.



Chapitre 1 domaine d'applicationLe présent texte définit les justifications ou vérifications complémentaires à effectuer pour tenir compte de l'action dufeu sur les ouvrages en béton armé ou précontraint confectionnés avec des granulats normaux, et dont la résistancecaractéristique nominale est inférieure ou égale à 80 MPa.Par extension, il est applicable aux ouvrages confectionnés avec des bétons, des granulats légers ou spéciaux, sousréserve que l'évolution des caractères physiques et mécaniques de ces bétons en fonction de la température ait étédéterminée et soit connue.

Les ouvrages (éléments de construction ou structures) doivent au préalable avoir été dimensionnés et vérifiéssuivant les règles de l'art qui traitent de leur comportement en fonction des autres sollicitations.Ce document ne concerne donc pas le calcul des structures aux températures normales de leur utilisation.Les ouvrages sont, par ailleurs, supposés appartenir à des constructions pour lesquelles l'ensemble de règles desécurité les concernant est respecté alors que le présent texte ne traite que l'un des aspects de ce problèmegénéral.

1.

2.



Chapitre 2 notationsLes notations usuelles des règles du béton armé ou du béton précontraint en vigueur sont complétées comme suit :

L'indice • est utilisé pour désigner la valeur prise par un caractère quelconque d'un matériau porté à la température•.

Cet indice n'est utilisé que si la valeur du caractère à la température • diffère de sa valeur aux températuresnormales de service.Il est rappelé que, pour le béton :

la compression et la traction sont distinguées par les indices respectifs c et t ;l'indice j désigne l'âge auquel sont évalués les caractères mécaniques.

Les notations courantes sont ainsi :

1.

La lettre U est utilisée pour désigner :dans le cas général, la distance de l'axe d'un acier à une paroi soumise à l'effet de l'incendie ;dans le cas particulier des règles simples visées au chapitre 7, la distance à une paroi de l'axe de l'acier qui enest le plus proche .

Figure 1 Distance utile u

La distance utile u ne peut être inférieure à celle qui résulte de l'application des prescriptions des règles du bétonarmé ou du béton précontraint en vigueur concernant l'enrobage minimal des armatures.

2.

Les exigences sont définies par deux lettres et un nombre :les lettres précisent la nature de l'exigence :CF coupe-feu ;SF stable au feu ;PF pare-flammes ;le nombre précise la durée requise, exprimée en heures.

3.



Par exemple :CF 1/2 - 2 - 3 ou 4 heuresSF 1/2 - 1 - 2 - 3 ou 4 heuresPF 1/2 heure.

Les critères permettant de déterminer le degré de résistance au feu des éléments de construction, les méthodesd'essai et le programme thermique (courbe température-temps normalisée) matérialisant l'action des incendies,sont fixés par l'arrêté du 21 avril 1983 du Ministère de l'Intérieur.Ces critères sont :

la résistance mécanique ;1.l'étanchéité aux flammes et aux gaz chauds ou inflammables ;2.l'isolation thermique dans le cas d'éléments séparatifs : limitation de l'échauffement de la face non exposée aufeu à 140 °C en moyenne ou 180 °C en un point.

3.

Les éléments résistants au feu sont classés en trois catégories :stables au feu (SF) pour lesquels le critère 1 est seul requis ;pare-flammes (PF) pour lesquels les critères 1 et 2 sont requis ;coupe-feu (CF) pour lesquels les critères 1, 2 et 3 sont requis.

Dans chaque catégorie, le classement s'exprime en « degré » en fonction du temps pendant lequel les élémentsont satisfait aux essais définis dans l'arrêté.



Chapitre 3 évolution des caractères des matériaux en fonction de latempératureLes résistances des matériaux et les propriétés qui leur sont liées sont définies par leurs valeurs caractéristiques.

Il est rappelé qu'une valeur caractéristique est obtenue en retranchant de la valeur moyenne de résultats d'essaisune fraction de l'écart quadratique moyen de ces différents résultats.Ces valeurs sont déduites des essais effectués et publiés à ce jour.

L'évolution de ces résistances et propriétés en fonction de la température est conventionnellement définie par deslignes brisées dont les points anguleux sont donnés dans les tableaux ci-après.Il est loisible de substituer à ces données les résultats expérimentaux obtenus dans les laboratoires agréés à ceteffet sur les matériaux effectivement mis en oeuvre mais il est alors nécessaire de solliciter et d'obtenir l'accord de laCommission d'étude sur les nouvelles valeurs proposées.L'exploitation à venir par la Commission d'étude de résultats d'essais nouveaux conduira à la publication de feuillesadditives contenant les nouvelles courbes venant se substituer aux anciennes ou les compléter.

3.1 Caractères du béton

3.1.1 Résistance à la compression

Figure 2 Résultats d'essais

Le graphique et le tableau ci-avant ne sont valables que pour les bétons dont la résistance caractéristique estinférieure ou égale à 60 MPa.Pour les bétons dont la résistance caractéristique est supérieure à 60 MPa et inférieure ou égale à 80 MPa, et enattente de justifications expérimentales complémentaires, le coefficient • b est donné comme indiqué dans letableau suivant.

Valeurs de •b pour 60 MPa < fcj • 80 MPa



On rappelle que les bétons visés par ce présent texte ont des résistances caractéristiques nominales fc28 au pluségales à 80 MPa. Il est toutefois admis que la résistance caractéristique réellement obtenue puisse dépasser cettevaleur pour autant que sa valeur, augmentée de l'écart-type, n'excède pas 88 MPa.

3.1.2 Résistance à la traction


3.1.3 Coefficient de dilatationLe coefficient de dilatation garde la valeur constante :




3.1.4 Module de déformation longitudinale


3.1.5 Conductivité



3.1.6 Chaleur spécifiqueC(kcal/kg.°C) = 0,22 quel que soit •.

3.2 Caractères de l'acier

3.2.1 Aciers pour béton armé

3.2.1.1 Coefficient d'affaiblissement ϕsLe coefficient d'affaiblissement des caractères mécaniques de l'acier en fonction de la température, pris en comptedans les justifications par le calcul (art. 5.2.2), est défini par le tableau ci-après :

Le fait que les valeurs à la température • possèdent les mêmes indices que celles à froid n'implique pas unegarantie des caractères mécaniques à la température •.Sur la base des normes aciers en vigueur, le tableau suivant donne l'équivalence entre les types d'aciers et lescatégories d'aciers définies par ces normes.Les normes actuelles (1987) ont abandonné la classification des aciers pour béton armé en « types ».La correspondance est la suivante :Les diagrammes de traction correspondants sont donnés page 12.Les valeurs choisies pour ϕs dans le tableau ci-avant sont justifiées par la concordance des résultats des calculs etde ceux des essais connus à ce jour.




Ces courbes résultent d'une exploitation des publications connues de longue date, confirmées par des essaisrécents pour les types 1, 2 et 3.

3.2.1.2 Allongement de ruptureL'allongement de rupture est supposé indépendant de la température.

3.2.1.3 Coefficient de dilatationLe coefficient de dilatation garde la valeur constante :




3.2.2 Aciers durs pour précontrainte

3.2.2.1 Coefficient d'affaiblissement ϕsLe coefficient ϕs d'affaiblissement des caractères mécaniques des aciers de précontrainte en fonction de latempérature, pris en compte dans les justifications par le calcul (art. 5.2.2), est défini par le tableau ci-après :

Les valeurs du tableau concernent des aciers tréfilés agréés par la Commission interministérielle d'agrément desaciers de précontrainte et élaborés par ailleurs suivant un procédé identique à ceux acceptés en 1978 par cetteCommission.Il est admis, à défaut de justifications particulières, de retenir les valeurs du tableau précédent pour les acierslaminés pour lesquels aucun résultat d'essai n'a été présenté depuis 1972 à la Commission d'études.

Figure 8 Ensemble fils et torons (résultats d'essais effectués en 1977 et 1978 portant sur l'affaiblissement de la résistance à latraction



3.2.2.2 Allongement sous charge maximaleL'allongement sous charge maximale est supposé indépendant de la température.

3.2.2.3 Coefficient de dilatationLe coefficient de dilatation garde la valeur constante :



Chapitre 4 distribution de la température dans le bétonLa distribution de la température dans le béton résulte directement ou par interpolation des résultats expérimentauxd'essais effectués dans les laboratoires agréés.La température du béton d'un ouvrage est connue directement lorsqu'on dispose de résultats expérimentauxd'essais effectués sur des dispositions géométriques identiques. Les températures à prendre en compte dans lescalculs sont détruites de celles mesurées au cours des essais par suppression des paliers de vaporisation de l'eau,ce qui revient à effectuer une translation d'axe horizontal de la loi température/temps .

Figure 9

La température du béton d'un ouvrage est connue par interpolation lorsqu'elle est déterminée analytiquementsuivant les lois de transmission de la chaleur, pour autant que l'application de cette méthode redonne, pour lesformes géométriques les plus voisines de celles projetées pour lesquelles on disposerait de résultats expérimentauxconnus et acceptés par la Commission d'étude, des valeurs sensiblement égales à celles obtenues au cours desessais.

A titre d'exemple, la figure 10 donne les températures du béton à différentes profondeurs (u = 0 - 1,5 cm - 3 cm -4,5 cm - 7,5 cm) mesurées au cours d'essai portant sur des dalles de différentes épaisseurs, confectionnées avecdes bétons de compositions différentes.Les zones hachurées représentent les domaines de résultats quand l'épaisseur totale de la dalle, la nature desgranulats et les teneurs en eau du béton sont variables.

Figure 10 Température dans une dalle pleine (essais effectués au CSTB, à l'initiative de la Commission d'études, entre 1976 et 1978)

On procède alors de la façon suivante :



La courbe de montée en température du côté de la face exposée au feu suit la courbe standard :

avec :• température au temps t exprimé en minutes•o température au temps initial.

La température du côté de la face non exposée est supposée maintenue à la valeur •o.Un élément de structure placé dans cet état thermique a l'évolution de ses températures en tout point régie par leslois de la chaleur, dites lois de Fourier

Figure 11 Courbe standard de montée en température

CommentaireLa face exposée au feu est :

pour les planchers : la sous-face ;pour les poteaux : toute la surface ;pour les murs ou les poteaux incorporés dans les murs : la ou les deux faces vues suivant que le mur est ou n'estpas une cloison de compartiments.

Dans le cas d'un problème bidimensionnel, la température • au point de coordonnées x et y est donnée parl'équation :

Cette équation peut être étudiée par la méthode des différences finies, en procédant à un découpage de la sectionen carrés de côtés •x = •y et à un partage du temps en intervalles :

de sorte qu'il vient :



Les échanges thermiques entre la structure et les ambiances chaudes et froides sont déterminés à partir descoefficients d'échanges du four normalisé pour les faces correspondantes.

La température •o au centre d'un carré de côté •x placé dans l'ambiance et en contact avec la surface deséparation du solide le long du carré du côté •x portant le numéro i, j, est donnée par la relation :

avec • température de l'ambiance, h coefficient global d'échange du four.Du côté exposé au feu, ce coefficient est pris égal à :

avec :•c coefficient de convection : 6 kcal/m² . h . °C•r coefficient de rayonnement• température donnée par la courbe standardTPC température de la paroi exposée au feu. TPC est donc la valeur moyenne des différentes valeurs le long decette paroiTm température des maçonneries du four.Cette température, étant difficilement estimable, est prise égale à :

La fonction • est ajustée pour retrouver les résultats déjà obtenus pour des structures semblables.La valeur • = 0,85 est actuellement considérée comme convenablement adaptée aux résultats des dalles, murs etpoutres, et elle a été adoptée dans l'établissement des résultats donnés plus loin pour ces ouvrages. C'est enmodifiant, en particulier, cette valeur de • que l'on peut déterminer par interpolation les températures.Du côté non exposé au feu, restant à la température •o, le coefficient h est donné par la plus grande des deuxvaleurs :

0,1TPF représentant la valeur moyenne de la température de la paroi non exposée, donc de :

Un programme exposé en annexe et établi en tenant compte des considérations précédentes permet l'étude, parcette méthode, des profils courants.Des programmes plus évolués, tenant compte de la chaleur de vaporisation de l'eau contenue dans le béton,peuvent, éventuellement, être envisagés.



Chapitre 5 principe des justifications et évaluation des sollicitationsLa stabilité d'un ouvrage doit être assurée pendant la durée déterminée par le critère d'exigence. Les justificationsproduites doivent montrer qu'en toute section droite d'une pièce prismatique les contraintes restent, passé ce délai,au moins égales aux contraintes dues aux efforts qui lui sont appliqués (compte tenu de l'amoindrissement descaractères mécaniques des matériaux dû à l'action du feu).Il s'agit donc de méthodes de calculs ou de vérifications à l'état limite ultime de résistance visant à la recherche d'unschéma de stabilité statiquement admissible compte tenu des possibilités d'adaptation de la structure.Ce schéma destabilité doit donc respecter l'équilibre de toutes les sous-structures (travées) ainsi que la continuité des sollicitationsau droit des raccordements des sous-structures (égalité des moments sur un même appui).

Pour chaque catégorie d'ouvrage, l'utilisation de la méthode a permis de déduire les règles simples qui sontdonnées au chapitre 7.

Les éléments de réduction dans toute section droite sont calculés suivant les règles habituelles appropriées auxouvrages en tenant compte des possibilités d'adaptation.

5.1 Sollicitations de calculDans ce qui suit, on désigne par :(G) l'ensemble des actions permanentes(Q) l'ensemble des charges d'exploitation (majoration éventuelle pour effet dynamique non comprise)(W) l'action du vent(Sn) l'action de la neige(T1) les effets de dilatation d'ensemble, en tenant compte des indications et dérogations données à l'article 5.1.1(Y) les effets à prendre en compte dans les phénomènes d'instabilité (effets dus, par exemple, à l'introduction deflèches fictives pour le calcul des poteaux).

La notation W désigne ici le vent normal défini par les Règles NV 65, majoré de 20 %.L'action Sn de la neige est éventuellement à réduire dans les conditions fixées par ces mêmes Règles, lorsqu'elleest prise en compte simultanément avec W.

La sollicitation totale à considérer est définie symboliquement par la combinaison suivante :

Les effets hyperstatiques dus au gradient thermique n'ont pas en général à être pris en compte, en raison desphénomènes d'adaptation.

La différence de température entre la face exposée et la face non exposée d'un élément d'ossature conduit, pource dernier, à une variation de courbure qui est, la plupart du temps contrariée par les liaisons hyperstatiques de cetélément. Il en résulte des efforts internes qui peuvent être calculés mais, à l'état-limite ultime, les rotations dessections plastifiées ont pour effet de faire disparaître ces efforts.Ces rotations, qui sont importantes, pourraient entraîner, dans certains cas, la rupture des aciers traversant lessections plastifiées, ce qui explique les limites données actuellement pour la prise en compte des continuités dansles dalles et les hourdis (voir art. 7.4).

5.1.1 Sollicitation due aux effets de dilatation d'ensembleLa variation de longueur de chaque élément de la structure est en général contrariée par les élémentsenvironnants et il en résulte des efforts qui peuvent être calculés.

1.

La dilatation d'un élément est calculée à partir du coefficient de dilatation linéaire de 10-5 et de la températuremoyenne atteinte par cet élément après une durée d'exposition au feu fixée par le critère d'exigence requis.

2.

Le phénomène de fluage thermique transitoire des bétons induit des raccourcissements sous charge, variables avecla température, qui peuvent être plus importants en valeur absolue que les dilatations. Il est possible d'en tenircompte dans les justifications.



On pourra par exemple utiliser les éléments donnés dans les textes cités en référence à l'annexe 4 "référencesbibliographiques"

A défaut de calculs plus précis de cette température, les valeurs suivantes peuvent être admises :

La longueur sur laquelle doit être appliquée la dilatation est habituellement :pour les éléments verticaux : la hauteur d'un étage,pour les éléments horizontaux : une longueur qui dépend de l'étendue du feu à un instant donné, elle-mêmefonction de la charge calorifique des locaux et de leur cloisonnement ou compartimentage par des matériauxincombustibles, tels que des maçonneries.

Le cloisonnement crée un obstacle à l'extension du feu et la combustion de la charge calorifique au cours de lamontée en température suivant la courbe standard conduit à une durée maximale du feu en un endroit déterminé.Si cette durée correspond au critère d'exigence demandé, on peut supposer que l'incendie existe partoutsimultanément dans un compartiment. Dans le cas contraire, cela revient à dire, soit que le foyer de l'incendie sedéplace dans la zone sinistrée en affectant à chaque instant une partie seulement de cette dernière, soit quel'incendie ne pourra durer pendant tout le temps du critère d'exigence, s'il existe partout à la fois, donc que latempérature moyenne sera celle à la fin du temps réel d'incendie seulement.A défaut de calcul plus précis, on peut distinguer :

les bâtiments courants à densité normale de cloisons et à faible charge calorifique, tels les bâtimentsd'habitation, pour lesquels une longueur de 10 m environ (soit une longueur courante de logement) peut êtreadmise :les bâtiments ou les locaux peu cloisonnés et à forte charge calorifique, tels les entrepôts, pour lesquels lalongueur sera la plus petite de celles qui séparent les joints de dilatation prévus et de celles qui séparent lescloisonnements des compartiments, à moins que des dispositions particulières de compartimentage du feuautres que les cloisonnements (exutoires de fumée, ...) ne permettent de réduire cette longueur ;les immeubles de bureaux, groupes scolaires, hôpitaux, entrepôts à faibles charges calorifiques, parkings, etc.pour lesquels la longueur sera comprise entre les limites précédentes suivant leurs potentiels calorifiques, leursdispositions de cloisonnement et leurs compartimentages au feu.

Il peut, par exemple, être admis, dans les cas courants, de ne prendre que 50 % de la plus petite des deuxlongueurs entre joints ou entre cloisons de compartiment. Cette valeur peut être abaissée sans toutefoisdescendre au-dessous de 25 %, la longueur retenue devant toujours être au moins égale à 10 m dans le cas decompartiments recoupés par des cloisons maçonnées ou branchées traversant les faux-plafonds.Il y a donc tout intérêt à multiplier les joints de dilatation et à leur donner une largeur suffisante, calculée enfonction de la dilatation d'ensemble probable.Cependant, les impératifs résultant de la protection au feu ne doivent pas conduire à projeter des structures dont laconception serait médiocre vis-à-vis des sollicitations courantes. Il est donc parfois plus constructif de ne pasprévoir trop de joints, quitte à prendre en compte les effets de dilatation d'ensemble dans la structure et leursconséquences dans les maçonneries telles que les murs formant coupe-feu (par exemple en les armant pourrésister aux conséquences de cette dilatation ou en les entourant par des joints spécialement traités de façon à lesmettre à l'abri des efforts correspondants). Il paraît, par contre, toujours possible de donner aux joints de dilatationla largeur requise.

Dans les justifications relatives aux bâtiments courants, lorsque les distances entre joints n'excèdent pas les valeursfixées par les règles en vigueur, il est admis de ne pas tenir compte des effets de dilatation d'ensemble.

Le comportement constaté au cours d'incendies réels de bâtiments courants permet d'admettre pour ces derniersque, lorsque les prescriptions des Règles de béton armé concernant la fréquence des joints de dilatation sontsatisfaites, il n'y a pas lieu de tenir compte, dans le calcul des structures et dans les dispositions constructives, deseffets de dilatation d'ensemble au cours d'un incendie.



Les joints de dilatation des superstructures doivent cependant avoir une largeur minimale.

Par exemple, 2 cm pour 2 heures d'exigence au feu avec règle proportionnelle sur la température moyenne pourles critères d'exigence de durée différente.

5.2 Vérification des sections sous sollicitations normalesLes vérifications complémentaires vis-à-vis des effets des incendies concernent l'état-limite ultime de résistance.

1Pour le béton, le diagramme contraintes-déformations est le diagramme parabole-rectangle ; l'ordonnée maximalede ce diagramme est prise égale à :

avec :•b coefficient défini à l'article 3.1.1, la température à prendre en compte étant la température caractéristique de lazone comprimée :

dans le cas d'un poteau ou d'un voile, cette température est la température moyenne ;dans le cas d'une poutre, le moment résistant sur appuis peut être évalué en remplaçant la largeur réelle de lazone comprimée par une largeur fictive, obtenue en affectant à chaque surface de béton élémentaire lecoefficient •b qui lui revient. Le calcul peut alors être effectué avec •b = 1 pour ce nouveau coffrage

CommentairePour certaines poutres, il est nécessaire de procéder en outre à des vérifications à l'effort tranchant (voir art. 7.5.3).Il est possible de substituer au diagramme parabole-rectangle un diagramme rectangulaire (de largeur ) dans lesconditions définies par les Règles en vigueur pour le béton armé et pour le béton précontraint

Figure 12 Déformations contraintes



fcj résistance caractéristique du béton à la compression, au jour j de l'incendie (conformément à l'usage, on admet j> 90 jours).•b = 1,3

Etant donné le caractère instantané de l'incendie, le coefficient 0,85 n'a pas à être pris en compte dans lavérification.Prendre pour •b la valeur 1,3, au lieu de 1,15 pris en compte par les Règles BAEL pour les situations accidentelles,est justifié par la dispersion résultant de la courbe de l'article 3.1.1

Figure 13

2Pour les aciers de béton armé ou de précontrainte, les diagrammes contraintes-déformations se déduisent desdiagrammes conventionnels (ou, éventuellement, des diagrammes réels) utilisés pour les calculs à la températureambiante par une affinité parallèle à l'axe O•s et de rapport •s, la valeur de ce rapport étant définie :

pour les aciers de béton armé, à l'article 3.2.1.2,pour les aciers de précontrainte, à l'article 3.2.2.1.

Le coefficient partiel de sécurité •s est pris égal à 1. Les diagrammes de calcul sont ainsi rapportés à une limited'élasticité réduite :

Le diagramme de calcul des aciers est conventionnellement défini par la figure 14. D'autres diagrammes peuventêtre utilisés dans les conditions prévues par l'article A 2.2.2 des Règles BAEL.

Figure 14



3La sollicitation résistante correspond à un diagramme des déformations de la section passant au moins par l'un despivots A, B ou C définis par la figure 15.

Figure 15



Les diagrammes conventionnels des aciers de précontrainte à la température ambiante sont définis dans lesRègles BPEL.A défaut de renseignements précis, le raccourcissement de 3,5 ‰ a été supposé non affecté par la température.

4Lorsque la justification des critères d'exigence est entreprise par le calcul, on peut admettre qu'elle est satisfaite siles résultats obtenus ne s'écartent pas de plus de 5 % de ceux exigés.

5.3 ÉclatementLes matériaux servant à la confection du béton, leurs dosages respectifs et les procédés de mise en oeuvre doiventêtre choisis de manière à éviter que les éclatements prématurés du béton n'aient des conséquences préjudiciables àla tenue des ouvrages.

Le phénomène d'éclatement étant encore mal connu, certaines précautions complémentaires sont nécessairespour des ouvrages particuliers ou spéciaux.L'éclatement peut avoir pour conséquence de faire disparaître une partie de béton dont l'existence est nécessaire àla stabilité.Il a aussi pour effet d'accélérer les phénomènes de transmission thermique.

Le respect des règles de l'art concernant la confection du béton permet d'atteindre l'objectif précédent pour tous lesouvrages respectant les règles simples précisées plus loin par nature d'ouvrage.La justification de dispositions de coffrage et de ferraillage différentes de celles résultant de l'application des règlessimples est à effectuer pour les poutrelles et poutres, en admettant que l'éclatement peut localement mettre unacier à nu, dans une seule section droite.

A ce sujet, il est rappelé qu'un grillage de protection est nécessaire dès que u • 7 cm, indépendamment desarmatures de peau que l'on peut être amené à prévoir dans les justifications à la température ambiante.

Les vérifications effectuées conformément aux articles 5.1 et 5.2 doivent alors être complétées par une vérificationeffectuée comme suit :

la sollicitation agissante de calcul est prise égale à :

avec :(G1) ensemble des charges permanentes(G2) poids propre du plancher concerné lorsque l'élément vérifié est un élément fléchi.Les autres notations sont celles de l'article 5.1 :

La valeur G1 - 0,05G2 correspond en fait à (G1 - G2) + 0,95G2, car on diminue le poids propre du plancherconcerné de 5 % pour tenir compte de sa perte d'eau.

la résistance d'une section droite est justifiée en supprimant l'acier de plus grande capacité parmi ceux placés auvoisinage du contour.Cette vérification n'a pas à être faite :pour les poutres comportant plus de huit barres à mi-travée,pour les dalles,

Il a été constaté que les conséquences du phénomène d'éclatement ne sont dommageables que pour lespoutres comportant un nombre de barres inférieur à 8, ces barres étant toutes de même diamètre et de mêmenature.

ainsi que pour tout élément dans lequel :



le bon comportement vis-à-vis de l'éclatement a été vérifié expérimentalement.

Cette justification vise plus particulièrement les produits industrialisés de préfabrication ouverte.

il a été justifié que les règles de confection du béton en vue de limiter le risque d'éclatement étaient respectées.

Ces règles seront publiées ultérieurement.

une protection complémentaire des parois exposées a été faite,un grillage de protection ou un maillage réduit (voir art. 6.3) des armatures longitudinales et transversales ont étéprévus dans les zones particulièrement sensibles de l'ouvrage.

Pour le maillage réduit, se reporter à l'article 6.3.Dans le cas des poutrelles, les zones sensibles sont :

le voisinage des aciers inférieurs en travée ;la zone de béton comprimé sur appui.

5.4 Règles simplesLes règles simples permettent au projeteur de se dispenser de tout calcul à chaud, en définissant les hypothèses decalcul et les dispositions constructives qui doivent être respectées pour cela lors du calcul à froid de l'ouvrage.



Chapitre 6 règles constructives généralesLes règles de ce chapitre, communes à tous les types d'ouvrages, permettent d'orienter le choix des structures defaçon à satisfaire plus facilement les critères d'exigence de durée de résistance au feu.

6.1 Joints de dilatationSe reporter à l'article 5.1.1 où ces dispositions ont déjà été examinées.Les joints de dilatation séparant en deux un élément pare-flammes ou coupe-feu doivent être étudiés en tenantcompte des variations dimensionnelles à attendre.

Il faut en effet s'opposer au passage des flammes et à l'émission de gaz inflammables à travers de tels joints.On pourra s'inspirer des solutions suivantes :

soufflet métallique ancré dans l'ossature de part et d'autre du joint ;appui feuillure entre deux éléments raidis, avec interposition d'une mousse.

Figure 16

6.2 Dispositions géométriques

6.2.1 Planchers et poutresLes planchers et poutres ne doivent pas présenter, une fois construits, de sections susceptibles de constituer unpoint faible.

Les trois causes principales d'affaiblissement sont :les clavetages de principe entre éléments lorsque ces clavetages ne reconstituent pas l'épaisseur des piècesassemblées ni le monolithisme de l'ensemble par des aciers (spécialement pour le critère coupe-feu) ; enl'absence d'essais, ces clavetages peuvent être classés comme indiqué sur la figure 17.

1.

l'isostatisme des pièces, car la continuité sur appui intervient dans la transmission des efforts à l'aide des acierssupérieurs qui sont moins affectés au cours d'un incendie :

2.

les talons trop grêles et les parois trop minces ; l'examen des courbes de température dans une section droitemontre en effet que les parties les plus chaudes sont les angles saillants, et que la température affecte d'autantplus un élément qu'il est plus élancé .

3.

Les structures peuvent cependant comporter des clavetages de principe sous réserve que ceux-ci soient traités defaçon appropriée pour répondre à la notion de coupe-feu.Il est possible aussi de concevoir des structures isostatiques, sous réserve que la notion de coupe-feu soit satisfaiteaux appuis et que la stabilité au feu soit obtenue par l'enrobage des aciers ou par une protection extérieure.Par contre, lorsque les phénomènes de dilatation d'ensemble sont prépondérants, l'aptitude à la déformation desstructures paraît être un élément favorable.Lorsqu'il est indispensable de réaliser des appuis feuillure dans une zone pouvant être exposée au feu, il faudra, àdéfaut de protection complémentaire, maintenir par un ferraillage de principe les arêtes de béton dont l'épaufrureou l'éclatement pourrait conduire à la ruine de l'ouvrage, les aciers principaux étant placés avec les enrobagesnécessaires .

Figure 17



Figure 18 Plancher

Figure 19



Figure 20

6.2.2 Éléments porteursLes sections des éléments porteurs doivent être conçues de manière à s'adapter le mieux possible aux effets dedilatation d'ensemble.

Il y a donc intérêt à placer la plus grande dimension de la pièce parallèlement à la plus petite dimension d'un blocentre joints ou à celle d'un compartiment coupe-feu.

Figure 21 Vue en plan d'un bâtiment



De même, il est souhaitable de concentrer les éléments de contreventement longitudinaux au centre des blocsentre joints de dilatation.

6.3 Dispositions de ferraillageL'augmentation de l'enrobage des aciers est favorable pour la stabilité au feu.

Les températures étant toujours plus élevées au voisinage des parois chaudes et dans les angles saillants, il y aintérêt à en éloigner les aciers calculés pour équilibrer les efforts (flexion et effort tranchant)

Figure 22

Il est nécessaire, lorsque la distance utile des premiers aciers porteurs dépasse 7 cm, de prévoir un treillage deprotection, enrobé de 1,5 cm de béton, dont la maille soit telle qu'on ne dépasse pas 10 cm dans un sens, lediamètre n'étant pas significatif.

Au-delà d'une certaine épaisseur d'enrobage, il a toujours été constaté, au cours d'incendies réels, deséclatements prématurés du béton venant compromettre rapidement l'effet recherché par l'enrobage.Il est rappelé qu'une distance utile trop importante peut n'être pas conseillée pour le bon comportement del'ouvrage sous ses sollicitations quotidiennes.

Les dalles et poutres ne doivent pas être dépourvues d'armatures sur leur face exposée au feu.



Il paraît souhaitable, même lorsqu'ils ne sont pas justifiés par le calcul, de prévoir systématiquement, en sous-facedes poutres ou dalles, des aciers venant s'ancrer dans les appuis .

Figure 23

Les aciers dont la prise en compte n'est pas nécessaire dans les justifications de stabilité au feu doivent être placésau voisinage des parois exposées.

Ce motif conduit à maintenir près des parois les aciers placés dans les éléments pour des raisons de pourcentage(poteaux, voiles) et non déterminés pour équilibrer des efforts calculés. Il faut ajouter qu'une telle règle présente,en outre, l'avantage que l'ouvrage reste convenablement ferraillé pour ses sollicitations courantes .

Figure 24

6.4 Tolérances d'exécutionLorsque la stabilité au feu dépend principalement de la valeur des enrobages choisis et que ces derniers sont plusimportants que ceux qui sont prévus par les règles sous sollicitations courantes, il est nécessaire :

d'une part, de préciser sur les plans d'exécution, par des détails appropriés, la valeur de ces enrobages ;d'autre part, de veiller plus spécialement au bon respect de ces valeurs à l'exécution avec une tolérance de ± 10%.

La position du ferraillage est primordiale et il est nécessaire de procéder à un calage efficace de celui-ci.



Chapitre 7 règles constructives par catégories d'ouvrages

7.1 Poteaux

7.1.1 Règles simplesCes règles simples concernent les poteaux soumis à une compression simple dont l'élancement est au plus égal à35 et pour lesquels les aciers n'ont pas été pris en compte pour l'estimation de la charge portante ultime dans lecalcul à froid.Le tableau suivant donne, pour les durées F - exprimées en heures - des critères d'exigence coupe-feu ou stabilitéau feu, la dimension minimale a (cm) du côté du poteau pour :

un poteau carré,un poteau rectangulaire b = 5a,

Pour les valeurs du rapport b/a comprises entre 1 et 5, la section de béton minimale admissible en fonction de ladurée de résistance au feu recherchée est déterminée par interpolation linéaire.

La règle d'interpolation est à effectuer sur l'aire de la section du poteau en fonction du rapport b/a .Par exemple, pour un degré de résistance au feu de 2 heures :

section carrée a = 30 cmA1 = 900 cm² ;section rectangulaire allongée b = 5aa = 16 cmb = 80 cmA2 = 1 280 cm².

Figure 25



Pour les poteaux situés de part et d'autre d'un joint de dilatation de moins de 20 mm de valeur nominale etsusceptibles d'être cernés par le feu, les sections minimales sont définies comme si le joint n'ex istait pas .

Figure 26

Les poteaux ronds peuvent être traités suivant les règles applicables aux poteaux carrés de même surface.

7.1.2 Température du béton et des aciersLa température est estimée suivant les prescriptions du chapitre 4.

L'application de cette méthode à quelques cas courants a donné les valeurs suivantes :Le premier chiffre est donné pour une épaisseur de béton de 18 cm, le second pour une épaisseur de béton de 50cm.Pour une épaisseur de béton comprise entre ces deux valeurs, la température moyenne, à distance u fixée, estdéfinie par une interpolation linéaire.Pour des distances utiles intermédiaires entre les valeurs du tableau, les températures sont également définies parune interpolation linéaire.Enfin, la distribution de la température n'est pas uniforme le long du contour.Une variation d'allure parabolique, donnant un coefficient de pondération de 1,2 pour la température aux angles etde 0,9 sur les axes de symétrie d'une face sur la valeur de la température du tableau, peut être admise commel'indique la figure 27.

Tableau des températures moyennes du béton (et des aciers) de poteaux pour des distances u à la paroi libre en fonction de ladurée d'exposition au feu



Figure 27

Il peut être utile de connaître la température au centre d'un poteau. Le tableau suivant en donne quelques valeurspour certaines sections de poteaux .

Température au centre des poteaux

Figure 28 Température moyenne dans les poteaux cernés par le feu



7.1.3 Autres poteauxA défaut d'appliquer les règles 7.1.1, on calcule les poteaux suivant les indications du chapitre 5 utilisant les tableauxde températures calculées suivant le paragraphe 7.1.2.Pour le flambement, les méthodes utilisées pour le calcul à la température ambiante demeurent applicables.

Certaines de ces méthodes reviennent à introduire des coefficients minorateurs sur les contraintes. D'autresintroduisent des excentricités additionnelles. D'autres, enfin, font un calcul à l'état lim ite ultime avec prise encompte des effets du second ordre.

7.2 Tirants (cf. § 5.4)Les tirants sont des pièces sollicitées à la traction ou en flexion composée avec traction dans lesquelles l'axe neutreest situé à l'extérieur des deux lits d'acier.Les durées - exprimées en heures - des critères d'exigence (coupe-feu ou stabilité au feu) sont réputées obtenueslorsque les valeurs minimales indiquées dans le tableau ci-après sont respectées .



La stabilité peut également être justifiée par les méthodes exposées au chapitre 5, en utilisant les distributions detempératures données pour les poteaux à l'article 7.1.2.Toutefois, dans le cas de tirants en béton armé qui comporteraient des recouvrements dans la zone exposée au feu,les valeurs de distances utiles du tableau ci-dessus sont à maintenir.

Cette restriction concernant le respect de distance utile minimale provient de l'incertitude que l'on a sur laconservation de l'adhérence. Il est logique d'admettre que les frettages renforcés permettent d'assouplir cettecondition.

7.3 Murs porteursCet article s'applique aux éléments porteurs dont la grande dimension excède de plus de 5 fois la petite (b • 5a)

7.3.1 Règles simples (cf. § 5.4)Les règles ci-après concernent les murs porteurs d'élancement au plus égal à 50 et sont valables pour un feu d'unou des deux côtés du mur.Les durées F - exprimées en heures - des critères d'exigence (coupe-feu et stabilité au feu) sont réputées obtenueslorsque les valeurs minimales de a et u données dans le tableau ci-dessous sont respectées.

Dans le cas de parois de gaines et de murs non porteurs, on se réfère aux épaisseurs prévues pour les dalles àl'article 7.4.2.

7.3.2 Températures dans le bétonLa température est estimée suivant les prescriptions du chapitre 4.



L'application de cette méthode à quelques cas courants a donné les valeurs suivantes :température à la distance utile uEn fonction des durées d'exposition au feu, les températures atteintes par le béton à la distance u du parement(exposé au feu) sont celles du tableau suivant :Pour des valeurs intermédiaires (durée et distance utile), les températures sont obtenues par interpolation linéaire.température moyenne du bétonLe tableau ci-après donne les températures moyennes du béton des voiles, calculées par la méthode générale,pour quelques dimensions de section et durées d'exposition au feu.

7.3.3 Autres mursA défaut d'appliquer les règles 7.3.1, on calcule les murs suivant les indications du chapitre 5 en utilisant les tableauxde températures calculées suivant le paragraphe 7.3.2.Les murs dont les sections d'armatures ont été déterminées par des méthodes appliquées en général aux poteauxsont vérifiés comme tels.Les autres murs, non armés ou comportant un pourcentage d'armatures non pris en compte dans la sectionhomogénéisée, sont vérifiés en tenant compte des phénomènes de susceptibilité au flambement et de défautd'exécution, comme il est usuel de le faire pour les vérifications de statistique.

Certaines méthodes prennent en compte ces phénomènes sous forme de coefficients minorateurs de la contraintenominale. Ceux-ci sont conservés pour les vérifications au feu.D'autres méthodes prennent en compte ces phénomènes sous forme d'ex centricités additionnelles qui sont àmaintenir pour les vérifications au feu.

Ces murs ont cependant une épaisseur supérieure à 8 cm et, lorsqu'ils doivent être coupe-feu, leurs épaisseurs sontau moins égales à celles données à l'article 7.3.1.

7.4 Hourdis sur appuis continusCet article concerne les dalles pleines ou les dalles réalisées à partir de prédalles, portant sur 2, 3 ou 4 côtés, avecarmatures courantes de béton armé ou précontraint.

Les dalles réalisées en 2 phases à partir de prédalles sont appelées « prédalles » dans la suite du présent article.

7.4.1 Dispositions constructivesEn dehors des dispositions déjà décrites ci-dessus, il faut constituer à la sous-face de la dalle exposée au feu un



quadrillage continu d'armatures à l'aide des aciers inférieurs dont une partie doit être ancrée sur les appuis.

Cette règle est considérée comme satisfaite si, dans le cas de treillis soudé, il existe systématiquement unesoudure sur appuis et si, dans le cas de barres à haute adhérence, une section de l'ordre de 1/6 de la section entravée en partie basse est prolongée et ancrée au-delà du nu de l'appui, c'est-à-dire :

soit toutes les barres à ls/6,soit 1/6 des barres à ls (ls étant la longueur d'ancrage).

7.4.2 Règles simples concernant les dalles et les prédalles en béton armé (cf. § 5.4)

Il est rappelé que les règles simples sont globales et qu'en cas de doute sur l'interprétation des possibilitésd'interpolation, il y a lieu de recourir au calcul.

Ces règles simples ne s'appliquent qu'aux locaux pour lesquels la norme NF P 06-001 définit les chargesd'exploitation ou donne des indications permettant de les définir.

La méthode forfaitaire des Règles de calcul du béton armé s'applique, mais sans envisager le cas de travéetotalement déchargée.

7.4.2.1 Dalles isostatiquesLes durées - exprimées en heures - des critères d'exigence (coupe-feu et stabilité au feu) sont réputées obtenuespour les dalles lorsque les dispositions minimales prévues dans le tableau ci-après sont observées.

Les notations utilisées sont :h épaisseur de la dalle en cme épaisseur de la chape et de son revêtement en cmMo, moment isostatique sous les charges permanentes et les charges variables suivant les indications duchapitre 5Mw et Me, moments de flexion équilibrés par les aciers sur appuis de longueur libre à l'intérieur de la travéeconsidérée lsw et lse. A défaut de prescriptions différentes dans les Documents Particuliers du Marché, cesmoments sont plafonnés à la valeur du moment provoqué par les seules charges permanentes, dans le cas où ils'agit de moments de continuité isostatique (console).

Figure 29



On opère par interpolation linéaire pour u et

fonction de la valeur de

Ces règles simples ne s'appliquent pas aux dalles dont les armatures en travée sont du type 3 ou 4 lorsque la duréede résistance au feu demandée est supérieure à une heure.

7.4.2.2 Dalles hyperstatiquesLes règles précédentes sont appliquées :

soit en tenant compte des moments de continuité hyperstatiques quand les aciers sur appui sont des ronds lissesde classe Fe E 215 ou Fe E 235 ne comportant aucune barre de répartition soudée sur eux sauf au voisinageimmédiat de leurs extrémités ;soit en ne tenant pas compte de ces moments de continuité hyperstatique dans les autres cas.

Par application du paragraphe 5.4, le fait d'utiliser la ligne « sans aciers sur appuis » du tableau suppose que lesaciers en travée ont été calculés à froid à partir du moment Mo, ce qui ne dispense pas, malgré cela, du calcul desaciers de continuité nécessaires au bon comportement de l'ouvrage à froid.

Dans le calcul de Mw et Me, on peut prendre en compte des chapeaux de principe mis par construction sur lesappuis à faible continuité pour tenir compte des moments non calculés.Il est rappelé qu'un moment de continuité isostatique résulte de l'application des seules règles de la statiquetraduisant l'équilibre du solide étudié, alors qu'un moment de continuité hyperstatique résulte de la compatibilitédes rotations des sections droites d'une poutre de part et d'autre de l'appui envisagé.Exemple :

I isostatique/H hyperstatique



Dans le cas de dalles portant dans un seul sens, les règles précédentes ne concernent que les aciers porteurs.Dans le cas de dalles portant sur trois ou quatre côtés, la même vérification doit être faite pour deux lits porteurs.

Il est rappelé que les aciers placés soit pour respecter un pourcentage minimal ou une condition de non fragilité,soit pour répartition ne sont pas soumis aux règles précédentes.

Prise en compte des charges d'exploitation :Si les charges de l'élément vérifié relèvent des cas définis dans la norme NF P 06-001, on considère quel'ensemble des travées est chargé, sauf indications différentes dans les Documents Particuliers du Marché,Si les charges de l'élément vérifié relèvent de cas où la norme NF P 06-001, ne donne que des indicationspermettant de les définir, les Documents Particuliers du Marché doivent préciser ces charges dans l'hypothèsede l'incendie. A défaut, on admet conventionnellement que :

les travées les moins chargées ne reçoivent que 80 % de leur charge maximale,les travées les plus chargées reçoivent la totalité de leur charge.

Ces observations sont notamment à prendre en compte pour la détermination de la longueur des chapeaux et dumoment maximal en travée.

7.4.2.3 Prédalles en béton arméDans le cas de dalles béton armé réalisées en deux phases et dont la partie inférieure n'a pas fait l'objet de laprocédure d'Avis Technique avec autocontrôle surveillé, les prescriptions suivantes doivent être appliquées, à défautd'armatures transversales reprenant la totalité du glissement :

le béton de la prédalle doit présenter un rapport E/C aussi faible que possible, compatible avec sa mise enoeuvre sous vibration. Un excès d'eau en surface est à proscrire ;cet E/C doit permettre d'obtenir, immédiatement après bétonnage, un état de surface rugueux, soit par ratissagesoigné ne désorganisant par le béton en profondeur, soit par un crantage mécanique assurant la reproductibilitédésirée. Le béton des prédalles aura un dosage en ciment au moins égal à 350 kg/m³.

Dans le cas de dalles en béton armé réalisées en deux phases, et dont la partie inférieure a fait l'objet de laprocédure d'Avis Technique avec autocontrôle surveillé, les mêmes prescriptions particulières doivent êtrerespectées, ainsi que les prescriptions particulières de l'Avis Technique.



Ces dispositions résultent de l'état actuel des connaissances en matière de comportement des planchersbicouches.Ces conditions conduisent habituellement à :

une résistance fC28 de l'ordre de 30 MPa ou plus,un affaissement du cône de l'ordre de 6 cm.Les principes retenus pour apprécier la rugosité sont les suivants :

la rugosité de la surface doit être obtenue sans nuire à la compacité du béton de la prédalle, mais enmarquant nettement le relief supérieur ;dans la pratique, la compacité convenable du béton d'une prédalle ne peut être obtenue que par unevibration soit par le moule, soit par règle ou aiguille vibrante. Ces procédés créent une surface lisse seformant par remontée d'une légère croûte de laitance.Cette surface doit être rendue rugueuse sur toute son étendue par un procédé qui ne désorganise pas lebéton en profondeur. Un rouleau en tôle découpée et étirée (type Métal Déployé) avec surface à reliefs, parexemple, est, à ce titre, préférable au simple ratissage.

Le risque d'éclatement entre dalle et prédalle provient de l'impossibilité qu'a l'eau de s'échapper à travers le bétonde deuxième phase. Ce risque est d'autant plus diminué que ce béton de deuxième phase est plus « poreux ».

Des aciers complémentaires assurant la résistance au feu et placés au-dessus des aciers principaux peuvent êtreincorporés dans la prédalle ou placés ultérieurement sur celle-ci.

Pour respecter la règle de l'article 7.4.1, les aciers de la prédalle doivent être ancrés sur appuis ; la section ainsiancrée doit représenter le 1/6 de la section totale, aciers complémentaires compris.

7.4.3 Températures dans le bétonLes températures sont calculées par application de la méthode générale exposée au chapitre 4.

L'application de cette méthode à quelques cas courants a donné :Pour des valeurs intermédiaires de u, les températures sont obtenues par interpolation linéaire.La figure 31 donne quelques valeurs de température moyenne du béton en fonction de la durée, en heures,d'exposition au feu des hourdis en béton.

Figure 30

Figure 31



Dans le cas de joints entre prédalles (à l'exclusion de ceux de plus de 20 mm de largeur), les températures sontdéterminées en supposant que les joints n'existent pas .

7.4.4 Autres justifications des dalles ou prédalles en béton armé - dalles et prédalles enbéton précontraintCes éléments peuvent être calculés suivant les indications du chapitre 5 à l'aide des températures estimées suivantl'article 7.4.3. Les prescriptions de l'article 7.4.2.3 restent applicables.

Pour les prédalles, les règles de dérogation aux coutures (issues des Règles BAEL ou des Avis Techniques) sontapplicables.

Les cas de charges à envisager pour les structures hyperstatiques sont précisés à l'article 7.4.2.2.L'épaisseur minimale pour satisfaire le critère 2 du coupe-feu est la même que celle à l'article 7.4.2.La vérification consiste à s'assurer que la demi-somme des moments ultimes sur appui ajoutée au moment ultimeen travée équilibre bien le moment provoqué par les charges appliquées et que la longueur des barres correspondbien à la courbe de moments qui en résulte.

Lorsque les efforts normaux provoqués par les effets de dilatation sont à prendre en compte, des justifications enflexion composée sont nécessaires.

Aucune justification à l'effort tranchant n'est requise.La prise en compte des moments d'appuis hyperstatiques suppose l'adaptation plastique sur ces appuis,caractérisée par la rotation maximale •r de la rotule plastique qui s'y produit.Cette rotation •r dépend des valeurs de l'allongement hors striction des aciers, de leur adhérence, de leur ancragedans le béton, de l'équarrissage des sections d'appuis et du pourcentage d'aciers prévu. Elle est donc donnée à lasuite d'essais effectués dans les laboratoires agréés et doit, pour être utilisée, être soumise à l'approbation de laCommission d'Etudes chargée du présent texte.



Dans l'état des connaissances à fin 1978, on pouvait admettre, à défaut d'essais, pour des épaisseurs de dallecomprises entre 5 et 25 cm :L'appellation treillis soudés TS' vise les treillis soudés spéciaux utilisés comme armatures supérieures sur appuis etdans lesquels les fils transversaux se réduisent à un ou plusieurs fils soudés au voisinage immédiat des extrémitésdes fils constituant les chapeaux ; dans les treillis TS', le rôle joué par les soudures se ramène donc à celuid'ancrages d'extrémité.

Aucune restriction n'est apportée à la prise en compte d'un moment hyperstatique sur l'appui d'une dalle d'épaisseurh, si elle présente une épaisseur suffisante dans les travées adjacentes à cet appui.Dans le cas contraire, on peut justifier de la stabilité en supposant que le moment de continuité hyperstatique est nul.

A défaut de justification plus précises, la règle est réputée respectée si l'épaisseur h vérifie l'inégalité suivante(extraite de l'article des Annales de l'ITBTP TMC 215 de mars 1978) :

avec L demi-somme des portées réduites de Caquot de part et d'autre de l'appui, en mètres ; ao bo et ho sontdonnés par le tableau suivant en fonction du critère d'exigence :

Une autre méthode consiste à justifier de la stabilité travée par travée de la dalle continue, en admettant sur lesappuis hyperstatiques l'existence de rotules du type rigide-plastique, caractérisées par • r, et en prenantobligatoirement en considération le phénomène de gradient résultant de la distribution des températures dans ladalle, contrairement à la simplification admise à l'article 5.1.

On utilisera à cet effet toute méthode de calcul en plasticité, par exemple celle donnée dans lesAnnales de l'ITBTP TMC 215 de mars 1978.

Les planchers allégés par incorporation d'isolants noyés dans le béton et les planchers mixtes avec bacs métalliquescollaborants ne sont pas prévus dans le présent DTU.

7.4.5 Justifications des dalles et prédalles en béton précontraintLes règles simples de l'article 7.4.2 ne sont pas applicables. On procède comme indiqué en 7.4.4.

7.5 Poutres et poutrelles en béton armé ou en béton précontraint

7.5.1 Règles simples (cf. § 5.4)



Il est rappelé que les règles simples sont globales et qu'en cas de doute sur l'interprétation des possibilitésd'interpolation, il y a lieu de recourir au calcul.

Les degrés F - exprimés en heures - des critères d'exigence (coupe-feu et stabilité au feu) sont réputés obtenus pourles poutres et poutrelles, lorsque les dispositions minimales des tableaux ci-après sont observées.

Les notations utilisées sont :e épaisseur de la chape et de son revêtement en cmd hauteur utileMo moment isostatique sous les charges permanentes et les charges variables suivant les indications duchapitre 5Mw et Me moments de flexion équilibrés par les aciers sur appuis de longueur libre à l'intérieur de la travéeconsidérée lsw et lse

V effort tranchant une fois déduite la transmission directe• contrainte tangente conventionnelle correspondante



Il s'agit de la contrainte tangente conventionnelle, telle qu'elle est définie par les Règles BAEL .

Figure 32

Les poutres à talon que l'on rencontre généralement sont de dimensions très variables et il est difficile de définirdes règles simples couvrant tous les cas.On constate en particulier qu'il est intéressant de justifier par le calcul les poutres pour des degrés supérieurs à 1 h30.Les dimensions des talons, hauteur et largeur, peuvent varier, l'épaisseur de l'âme étant souvent le critèrefondamental. La répartition des armatures peut également être différente, quant au nombre de lits et au nombrede barres par lit. Il faut alors procéder aux justifications par le calcul.

Ces règles simples ne s'appliquent qu'aux locaux pour lesquels la norme NF P 06-001 définit les chargesd'exploitation, ou donne des indications permettant de les définir.

La méthode forfaitaire des règles de calcul de béton armé s'applique, sans envisager le cas de travée totalementdéchargée.

Une interpolation linéaire est utilisée pour définir les valeurs des quantités :b, u, en fonction des valeurs intermédiaires du rapport

de même pour calculer u en fonction d'une largeur du talon b intermédiaire entre les valeurs minimale (1,00 m) oumaximale (1,5 h1).



Lorsque deux conditions sont requises pour la même dimension, la plus défavorable doit être respectée. Enparticulier, la condition de largeur de l'âme bo doit être compatible avec la condition de distance utile u lorsque lesaciers de flexion se trouvent placés dans l'âme.Dans le calcul de Mw et de Me, on peut prendre en compte des chapeaux de principe mis par construction sur lesappuis à faible continuité pour tenir compte des moments non calculés.

Lorsque le ferraillage comporte deux barres par lit, celles-ci doivent être rapprochées au maximum du centre, en nelaissant entre elles que la distance nécessaire à un bon enrobage (3 cm par exemple pour les aciers béton armé et3 à 5 cm pour les monofils).

Il est recommandé de :concentrer les aciers vers le centre de la poutre en évitant de placer les aciers de gros diamètre dans lesangles,augmenter le nombre de lits d'acier,équilibrer une partie de l'effort tranchant par des épingles ou étriers et de ne pas utiliser uniquement des cadresvoisins de la surface du béton,prolonger sur l'appui une partie du ferraillage inférieur.

Dans le cas de joints entre poutrelles ou entre bacs, ceux (de dilatation) de plus de 20 mm de valeur nominale étanttoutefois exclus, les règles simples peuvent être appliquées à partir des sections obtenues en supposant que le jointn'existe pas

Figure 33

Pour un joint de dilatation, il est nécessaire de se préoccuper de ses variations dimensionnelles prévisibles et d'entenir compte dans les justifications de stabilité au feu.

7.5.2 Température du bétonLa température du béton est calculée par application de la méthode générale donnée au chapitre 4.

L'application de la méthode générale à quelques cas particuliers a donné les résultats suivants.Températures dans le talon des poutres en fonction de leur largeur et de la durée d'exposition au feu.Ces valeurs ont été représentées uniquement en fonction de la largeur du talon car les autres caractéristiquesgéométriques : trame, épaisseurs de la dalle, hauteur h, interviennent peu.Les températures indiquées sont données dans l'axe de carreaux de 3 × 3 cm², en lesquels a été pratiqué ledécoupage de la section .

Figure 34



La température du béton peut être déduite en tout point par interpolation linéaire avec les valeurs des températuresindiquées dans le tableau pour les points voisins.Ces températures ont été calculées pour la zone courante des poutres et poutrelles. Près des appuis despoutrelles sur poutres ou murs et des poutres sur murs ou trumeaux, les températures sont différentes car ladiffusion thermique n'est pas la même qu'en zone courante.A défaut de justifications plus précises, on peut admettre une diminution des températures indiquées pour lesparties courantes sur une distance à l'appui de 2 h1, le coefficient de minoration étant au maximum de 0,9, commel'indique la figure.température moyenne du bétonUne valeur approchée par excès de la température moyenne du béton est obtenue en calculant la moyennepondérée par rapport aux surfaces des sections d'une dalle et d'un poteau .Pour calculer [Tbar]1 et [Tbar]2, les résultats donnés pour les dalles et poteaux dans les chapitres antérieurs sontutilisés.

Figure 35



Figure 36

7.5.3 Autres justificationsA défaut d'appliquer les règles précédentes, on peut calculer les poutres et poutrelles suivant les indications duchapitre 5 en utilisant les valeurs de température estimées suivant le paragraphe 7.5.2.Les cas des charges à envisager pour les structures hyperstatiques sont précisés à l'article 7.4.2.2.La vérification consiste à s'assurer que la demi-somme des moments ultimes sur appuis ajoutée au moment ultimeen travée équilibre bien le moment provoqué par les charges appliquées.

Lorsque les efforts normaux provoqués par les effets de dilatation sont à prendre en compte, une vérification enflexion composée est nécessaire.

La longueur des barres est vérifiée d'après la courbe de moment correspondant au schéma de rupture. Lediagramme d'effort tranchant en est déduit et donne V• sur appui une fois déduite la transmission directe.Pour l'effort tranchant, si la largeur d'âme du profil est supérieure ou égale à celle du tableau donné à l'article 7.5.1,il n'est pas nécessaire de procéder à d'autres vérifications que celles demandées dans ce même article pour la coteu1 du tableau. Si la largeur d'âme du profil est inférieure à celle du tableau donné à l'article 7.5.1, les deuxvérifications suivantes doivent être effectuées :

La contrainte tangente conventionnelle •• doit satisfaire la condition :

fcj• correspondant à la température • mesurée au point caractérisé par les distances bo/4 et h1/2 définies sur lafigure ci-dessous.

Figure 37

Dans le cas de la précontrainte, l'effort tranchant à prendre en compte est l'effort tranchant réduit.

1.



Les armatures d'effort tranchant doivent vérifier la formule suivante :

dans laquelle :At = section d'un brin d'une file d'armatures transversales (cadres, étriers, ou épingles), ces armatures étantperpendiculaires à la ligne moyenneϕs = coefficient d'affaiblissement des caractères mécaniques du brin envisagé, compte tenu de satempérature à la hauteur h1/2st = écartement entre les files d'armatures transversales successives.

2.

7.6 Planchers-dallesDu point de vue de leur résistance au feu, les planchers-dalles sont traités comme les hourdis sur appuis continus(art. 7.4).

7.7 Poutres-voiles

7.7.1 Règles simplesLes degrés F - exprimés en heures - des critères d'exigence (coupe-feu et stabilité au feu) sont réputés obtenus pourles poutres-voiles lorsque les dispositions suivantes sont respectées :

7.7.2 TempératuresSuivant les cas, et notamment selon les parties de la construction exposées au feu, les considérations relatives auxpoutres ou aux murs exposées ci-avant doivent être appliquées.

7.7.3 Autres poutres-voilesA défaut d'appliquer les règles précédentes, les poutres-voiles sont calculées suivant les indications du présentchapitre en utilisant la valeur des températures estimées d'après les articles 7.3 et 7.5.Ces poutres-voiles doivent cependant avoir une épaisseur supérieure à 8 cm et lorsqu'elles doivent être coupe-feu,leur épaisseur est au moins égale à celle donnée en 7.7.1.

La difficulté de définir des règles précises provient, d'une part, des diverses possibilités d'application du feu quipeut, suivant les cas, ne concerner que le tirant, la partie intermédiaire de la poutre-voile, la partie supérieure decette poutre ou la totalité. Elle provient, d'autre part, des incertitudes que l'on a habituellement sur la répartitionexacte des efforts.On peut par exemple imaginer :

des voûtes de décharge en justifiant les contraintes de compression du béton et de traction de l'acier, comptetenu de la température ;un report de charge n'utilisant pas une partie du voile exposé au feu, dans le cas de poutres-voiles sur plusieursniveaux.

De même, l'action du vent peut ne pas être prise en compte dans un linteau d'un mur à ouvertures superposéespour la justification au feu, pour autant que les linteaux des étages supérieurs et inférieurs puissent équilibrer ceteffort négligé.

7.8 Planchers à entrevous céramique ou béton avec dalle coulée en oeuvre

Ce paragraphe ne traite donc pas des planchers à entrevous dits « porteurs » au sens du « CPT Planchers ».



7.8.1 Règles simplesLes critères d'existence de résistance au feu sont obtenus par adjonction d'une épaisseur d'enduit de protection quiest fonction de la durée à satisfaire et des conditions de mise en oeuvre.Pour des entrevous en béton, ou en céramique à sous-face crantée :

l'adhérence de la 1re couche de plâtre est considérée comme satisfaisante pour les enduits ordinaires et pour lesdurées jusqu'à 1 h 1/2. La vérification est faite en ne considérant que la 1re couche ;pour les enduits projetés monocouches, l'épaisseur totale est prise en compte.

Dans le cas d'un enduit plâtre ordinaire, mis en oeuvre conformément au DTU n° 25.1 , et pour des planchers dontl'épaisseur totale est supérieure à 14 cm et l'entraxe des poutrelles inférieur ou voisin de 0,60 m, les résultats desessais permettent de fixer les valeurs suivantes de l'épaisseur de l'enduit :Ces chiffres peuvent être appliqués aux planchers comportant un hourdis d'au moins 4 cm coulé sur les entrevous.Pour des durées supérieures à 1 h 1/2, le plâtre projeté ou les plâtres spéciaux de protection incendie sontconseillés car ils donnent des résultats plus homogènes, notamment en ce qui concerne l'adhérence.En outre, dans le cas « 1/2 h », le fait de ne pas mettre d'enduit (épaisseur = 0) est conditionné pour le respect desdispositions suivantes :

moment sur appui • 15 % du moment isostatique (Mo) dans le cas de poutrelles en béton armé à entrevouscéramique ou béton,3 fils au moins par poutrelle dans le cas de poutrelles en béton précontraint à entrevous céramique.

7.8.2 Autres justificationsLes planchers comportant ou non un enduit de protection complémentaire peuvent être calculés suivant lesméthodes exposées au chapitre 5, les températures étant déterminées suivant le chapitre 4.

En l'absence d'enduits protecteurs, la pose de entrevous doit être faite de façon à réduire la largeur des joints entreentrevous ou entre entrevous et poutrelles. Sauf accident local, une dimension de 1,5 cm doit être considéréecomme un maximum.

7.8.2.1 Cas de planchers à entrevous en béton sans protection rapportée avec entraxe des poutrellesinférieur à 70 cm

L'étanchéité aux flammes est réputée satisfaisante si un treillis soudé est placé dans le béton coulé en oeuvre etsi la stabilité au feu est vérifiée.La vérification de l'isolation thermique vis-à-vis du critère CF est faite en prenant en compte l'épaisseur totale dubéton restant en place au temps considéré. Les règles simples peuvent être utilisées.Stabilité au feu :

pour le degré 1/4 heure, on assimile le plancher à une dalle pleine ;pour les degrés 1/2 heure et 1 heure, le calcul des températures dans la partie inférieure de la poutrelle(armature) se fait en 2 temps, et en différenciant les entrevous par leur hauteur :

entrevous de hauteur < 16 cmLa paroi inférieure reste en place 15 min. Calcul de 0 à 15 min par assimilation à une dalle pleine et à partir de15 min, en utilisant le contour résiduel conservant les parois d'entrevous au contact du béton coulé en oeuvre(fig. 38).

Figure 38

a.



entrevous de hauteur • 16 cmLa paroi inférieure reste en place, 30 min. Calcul de 0 à 30 min par assimilation à une dalle évidée et à partir de30 min, en utilisant le contour résiduel (fig. 38).

b.

Dans le cas des entrevous en céramique, le calcul s'effectue en utilisant le seul contour résiduel (fig. 38) depuis ledébut.

Ces dispositions résultent d'essais effectués en 1985 au CSTB.

Les planchers à entrevous comportant à leur sous-face un enduit protecteur d'épaisseur suffisante es sont àconsidérer comme une dalle pleine d'épaisseur égale à la hauteur totale du plancher (en conservant le poids réelpour le calcul des efforts), y compris l'épaisseur de l'enduit (avec ses caractéristiques thermiques) ou l'épaisseuréquivalente de béton définie au chapitre 8 (fig. 39). Dans ce cas, l'article 5.3 ne s'applique pas.

Figure 39

L'assimilation des planchers à entrevous à une dalle pleine peut être faite sans tenir compte de la restrictionapportée à la prise en compte des moments de continuité hyperstatique provenant de la nature des rotulesplastiques, et, en particulier, des nuances d'acier utilisées.Pour le plâtre ordinaire, une épaisseur es de 1,0 cm peut être considérée comme suffisante, 1,5 cm pour un enduitde mortier.Les règles simples des poutres et poutrelles ou dalles peuvent être appliquées à ce coffrage associé.La stabilité de ces planchers peut également être justifiée par le calcul et suivant les méthodes du chapitre 5.Par dérogation aux règles des poutres et poutrelles, aucune justification n'est à fournir pour l'effort tranchant.



7.9 Planchers à entrevous en matière plastique alvéolaireDans le cas des planchers à entrevous en matière plastique alvéolaire (telle que le polystyrène) laissé apparent(sans protection en sous-face), on ne tient pas compte de la présence de l'entrevous dans l'évaluation de leurrésistance au feu.



Chapitre 8 protection complémentaireLes degrés de résistance au feu souhaités peuvent être obtenus par adjonction de matériaux protecteurs adaptés etconvenablement liés à la structure qu'ils protègent. Les dispositions de liaison ou des possibilités d'adhérencedoivent faire l'objet d'essais concluants.Ces matériaux sont caractérisés par leurs épaisseurs équivalentes de béton. Celles-ci sont déterminées par l'essaiau feu défini en annexe 3.

A défaut de ces essais, on peut admettre les équivalences suivantes :1 cm de mortier : 0,67 cm de béton ;1 cm de vermiculite : 2,5 cm de béton ;1 cm de fibres de roches : 2,5 cm de béton ;1 cm de plâtre ordinaire : 2,5 cm de béton.

Mais, dans ce cas, si l'on envisage de mettre en oeuvre une protection complémentaire d'épaisseur e, on doit fairela preuve de l'existence d'un compte rendu d'essais sur une structure du même type (dalle pour dalle, poutre pourpoutre, etc.) dans un four agréé (CSTB ou CTICM). Ces essais doivent montrer que, pour le délai requis, le mêmematériau, avec la même mise en oeuvre en épaisseur au moins égale à e et la même catégorie d'état de surfacedu gros oeuvre servant de support (ou plus défavorable à la tenue de la protection), il y a bon comportement desdispositifs de liaison ou des propriétés d'adhérence, ainsi qu'une bonne conservation de l'épaisseur du matériau.

La stabilité au feu est justifiée selon la procédure définie au chapitre 5, les températures étant calculées suivant lesindications du chapitre 4. Le calcul des températures s'effectue sur le coffrage d'origine augmenté de l'épaisseuréquivalente du béton déterminée par l'essai susvisé.A défaut, le calcul des températures peut être effectué directement en tenant compte des caractères physico-chimiques du béton et du matériau de protection rapportée, et en négligeant l'eau libre contenue dans ce matériau.

Le recours à ce type de calcul ne dispense pas des justifications demandées au premier paragraphe de cechapitre.

L'épaisseur eo de la protection est la plus petite des deux valeurs suivantes : épaisseur moyenne et épaisseurminimale de la protection, augmentée de 2 mm.Si un faux-plafond a fait l'objet d'essais dans un laboratoire agréé, sa prise en compte est admise. Si ce faux-plafondà mettre en oeuvre est conforme dans sa disposition et son mode de fixation aux conditions de ces essais, on le faitintervenir pour une part dans la durée de résistance au feu de l'ensemble, pour autant que les éléments qui peuventlui être incorporés (gaines, luminaires, etc.) représentent les mêmes caractères de stabilité et d'isolement.La prise en compte d'un faux-plafond reste cependant soumise à l'accord du maître d'ouvrage qui s'engage ainsi àen assurer la maintenance.



Annexe 1 programme de calcul des températuresLes articles ci-après exposent l'un des programmes qui peuvent être utilisés.

1

1.1 Décomposition de l'élément de constructionL'élément de construction considéré est encadré dans un tableau rectangulaire de plus petites dimensions possiblesen tenant compte des conditions suivantes :

l'élément considéré a la partie chaude en bas et la partie froide en haut ;les températures des carreaux environnant l'élément sont des températures de parois (chaude ou froide) ; ellessont calculées par le programme ;les carreaux doivent avoir les valeurs suivantes :

2 pour ceux de la partie froide,1 pour ceux de la partie chaude,0 pour ceux de l'élément considéré et pour ceux environnant cet élément.

Il en résulte que :le nombre de lignes N est toujours égal à N1 + 4 avec N1 :nombre de carreaux sur la hauteur de l'élément ;

1.

le nombre de colonnes M est égal à :2.

3 pour le cas des dalles,M1 + 4 pour les poteaux,M1 + 2 pour les poutres,

avec M1 : plus grand nombre de carreaux se trouvant sur la largeur de l'élément de construction.D'autre part, la présence des deux axes de symétrie verticaux fait que les températures de la première colonne sontégales à celles de la deuxième colonne et les températures de la dernière colonne à celles de l'avant-dernière. Il n'ya donc jamais à les indiquer dans l'entrée des données.Dans le cas d'étude de poteaux et poutres, les axes des poteaux et fonds de poutre doivent être positionnés sur l'axede symétrie de droite .

Figure 40 a Cas de dalle

Figure 40 b Cas du poteau (cerné par le feu)



Figure 40 c Cas de la poutrelle

Figure 40 d Cas de la poutrelle à talon et allège



1.2 Introduction des données1re ligne •, c, •, •x, • :avec :

•(DAO) conductivité thermique du béton à 0 °C : 1,4 kcal/h en °Cc(C) chaleur spécifique du béton : 0,22 kcal/kg . °C•(Ro) masse volumique du béton : 2 400 kg/m³•x(DELX) côté la maille en cm (valeur entière ou non)•(BETA) coefficient intervenant dans le coefficient global d'échange du four.

2e ligne L, M, N, ICOD :avec :

L nombre d'intervalles de temps pour lesquels on désire faire imprimer les résultatsM nombre de colonnes du tableauN nombre de lignes du tableauICOD = 0 si l'on ne veut pas sortir les résultats exacts des températures dans l'élément mais leurs valeursapprochées= 1 si l'on veut sortir les températures calculées au centre de chaque maille dans une zone particulière

3e ligne : 1er temps demandé4e ligne : 2e temps demandéL + 2e ligne : Le temps demandé.Remarque : le temps demandé est indiqué à l'ordinateur en fraction décimale d'heures (15 min = 0,25 ; 30 min =0,5 ; 1 h = 1 ; 1 h 30 min = 1,5 etc.).

ligne suivante :Deux cas sont à distinguer :

si ICOD = 0, on ne désire pas faire imprimer les températures exactes et l'on passe à la ligne suivante ;1.si ICOD = 1, écrire N1, N2, M1, M22.

avecN1 numéros de la 1re et de la dernière ligneN2 du tableau de résultats à imprimerM1 numéros de la 1re et de la dernière colonneM2 du tableau de résultats imprimés.

lignes suivantes :



N lignes comportant chacune (ou N1 + 4)IN, JD, JFavec IN numéro de la ligne (1 à N1 + 4).JD et JF : numéros entre les deux axes de symétrie de la première et de la dernière maille de la ligne IN où ellesprennent des valeurs nulles. S'il n'y a pas de zéro dans la ligne IN, écrire IN, 0, 0.lignes suivantes :M - 2 lignes correspondant aux colonnes situées entre les deux axes de symétrieJN, IA

JN numéro de la colonne de 2 à M - 1IA numéro de la dernière maille de cette colonne JN où les carreaux prennent la valeur - 2.

1.3 Impressions des résultatsPour chaque série de résultats :

température du béton après •t (DELT) minutes de feu ;AK2 = ; AKK2 = ; DELT = ;AKK2 = coefficient global d'échange théorique admissible dans le calcul compte tenu de la dimension des mailles

AK2 = coefficient global d'échange du four pris en compte dans le calcul.Si AK2 est > à AKK2 ; le programme calcule alors avec la valeur AKK2 et une légère erreur peut se glisserTMB température moyenne du béton ;TPF température moyenne de la paroi froide ;TPC température moyenne de la paroi chaude ;éventuellement, sortie des résultats complémentaires demandés : températures au centre de chaque maille ;sortie des températures de l'élément considéré avec la convention donnée dans le tableau ci-dessous ;

quand la température TPF dépasse 140 °C, la machine imprime le temps correspondant ; de même quand TPFMdépasse 180 °C.

2 Programme

2.1 Dénomination des variables principales du programmeDELX •x côté de la maille en cm (généralement 1, 2 ou 3 cm)TPF température moyenne de la paroi froideTPC température moyenne de la paroi chaudeDAO •o conductivité de matériau à 0 °CDA • conductivité du matériau à t °CDELT •t : écart de tempsC c chaleur spécifiqueRO • masse volumiqueBETA • coefficient (Tm = • . Tc)TC 345 log10 (8t + 1) température du fourAK1 coefficient global d'échange du four au côté froidAK3 coefficient global du four calculéAK2 plus petit nombre entre AK3 etAKK2



TPFM température maximale de la paroi froideTMB température moyenne du béton (moyenne arithmétique).

2.2 Liste des instructions 1

1Les listings sont disponibles sur le document imprimé

2.3 Exemples

2.3.1 Dalle

Remarque : les exemples donnés ne correspondent pas à des dimensions vraisemblables pour des ouvrages enbéton armé. Ils ont pour but de faire comprendre l'utilisation du programme 1 .

2.3.2 Poteau 1

2.3.3 Poutrelle 1



Annexe 2 vérification par le calcul - exemplesLa présente annexe donne, à titre d'exemple, pour des éléments en béton armé, la manière dont peuvent êtreconduites les vérifications complémentaires de résistance à l'incendie d'éléments dont le dimensionnement a été faitau préalable par les Règles BAEL pour les températures normales d'utilisation.

1 Poteaux des constructions courantesL'effort normal résistant est défini par :

expression dans laquelle :

• coefficient des règles BAELBr section réduite du poteau obtenue en déduisant de sa section réelle un centimètre d'épaisseur sur toute sapériphérie•b coefficient déterminé selon l'article 3.1.1 pour la température moyenne du bétonϕsi coefficient déterminé selon l'article 3.2.1.2 pour la température •si d'un acier quelconque Aj.

L'effort normal agissant Nu est déterminé pour les sollicitations définies à l'article 5.1. Il faut N• > Nu.

2 Poutres continues en béton armé à section rectangulaire, armées d'aciers naturels

A) sections en travée (béton comprimé côté face froide)Effort de traction dans les aciers inférieurs :

ϕsi correspondant à la température •si de l'acier Ai.Effort de compression dans le béton (diagramme rectangulaire) :

y est tiré de la relation Nbc = Ns•, d'où z = d - 0,4y avec d hauteur utile.Le moment résistant en travée est défini par :Mt, • = Ns• . z

B) sections sur appuis (béton comprimé côté face chaude)La température moyenne du béton comprimé étant inconnue a priori impose en général d'opérer comme suit :

Moment à équilibrer sur appui :Ma, • = Mo, u - Mt, •Mo, u étant le moment isostatique sous les sollicitations définies à l'article 5.1.Effort de traction dans les aciers supérieurs (ϕsi = 1) :

d'où

ety = 2,5 (d - z)

La valeur de fc• est tirée de la relation



et le coefficient •b prend donc la valeur

A •b correspond une température du béton résultant de la figure 2. La température moyenne de la zone comprimée(à la distance 0,4y de la fibre la plus comprimée) correspondant au critère d'exigence requis doit être inférieure à lavaleur ainsi trouvée.



Annexe 3 essai au feu des protections rapportées sur les ouvrages enbéton

1 Généralités

1.1 ObjetObserver la tenue au feu d'une protection rapportée d'épaisseur eo sur un ouvrage en béton armé quand il estsoumis à l'échauffement normalisé d'incendie, et déterminer les épaisseurs équivalentes e' de béton pour cetteprotection rapportée.Ces épaisseurs équivalentes e' sont utilisées pour le calcul des températures dans les différentes parties desconstructions en béton.Pour chaque épaisseur, eo, de protection, les épaisseurs équivalentes e' sont déterminées par un essai ou parinterpolation si des résultats d'essais encadrent cette valeur.

1.2 Domaine d'applicationLes résultats obtenus par cet essai, pour une épaisseur eo de la protection, sont applicables aux différents typesd'ouvrages, planchers, poutres, poteaux et voiles, sauf réserve faite au paragraphe 8.3, selon les valeurs donnéessous forme de tableaux pour différentes situations géométriques et différentes durées de résistance au feu.Les valeurs données dans les tableaux pour le fond de poutre sont utilisables pour les poteaux.

1.3 Définitionépaisseur équivalente de bétonEpaisseur e' de béton qui assure, à un temps d'échauffement donné, la même isolation thermique que l'épaisseurde protection eo.

1.4 Laboratoire d'essaiL'essai doit être réalisé par un laboratoire agréé par le Ministère de l'Intérieur.

2 PrincipeComparaison des températures dans un élément typifié en béton muni de sa protection avec celles calculées dansle même ouvrage muni d'une épaisseur équivalente de béton ajoutée aux cotes de coffrage.

L'ouvrage typifié est un plancher nervuré en béton armé.Sa forme, plancher et poutres, permet d'observer la bonne tenue mécanique dans différents cas de configurationet les résultats doivent être transposables aux différentes parties d'ouvrages similaires.L'essai apporte la preuve de la bonne tenue mécanique de la protection, c'est-à-dire adhérence, accrochage,système de montage, etc. et de son bon comportement au feu. Il précise les températures atteintes à la surface dubéton et à 2 cm de profondeur dans le béton. Ces températures permettront de déterminer des épaisseurs debéton e' équivalentes à l'épaisseur de protection eo pour la distribution des températures dans l'ouvrage àdifférents temps normalisés de résistance au feu.

3 Appareillage

3.1 Four d'essaiL'essai est réalisé sur un four horizontal pouvant recevoir le plancher tel qu'il est défini au paragraphe 4.1, ets'accordant aux conditions générales d'essai définies par l'arrêté du 5 janvier 1959 du Ministère de l'Intérieur.

3.2 ThermocouplesLes thermocouples sont du type nickel-chrome/nickel allié :

pour les températures du four, leur diamètre est compris entre 0,75 et 1,5 mm ;pour les températures du plancher, leur diamètre est inférieur ou égal à 0,7 mm.

Des thermocouples sous gaine peuvent être utilisés à condition que leur sensibilité ne soit pas plus faible et que leurconstante de temps ne soit pas plus élevée que celles des thermocouples à fils nus.

3.3 Charge du plancher



Le dispositif de charge est constitué par un ensemble de vérins à commande automatique ou manuelle dont lefonctionnement assure une charge constante quand le plancher fléchit progressivement jusqu'à la flèche maximaleindiquée au paragraphe 5.2.

4 Préparation de l'élément d'essai

4.1 PlancherIl est constitué d'une dalle pleine et de deux nervures de section trapézoïdale et parallèles à la grande dimension dela dalle.

longueur du plancherLibre, mais en accord avec la longueur minimale des nervures. (Pour être en accord avec la norme ISO R 834, ilest souhaitable que la longueur totale du plancher soit supérieure ou égale à 4 m).largeur du plancherSupérieure ou égale à 2,95 m.épaisseur du plancherDans la partie médiane entre les nervures : 140 mm.Dans les parties latérales, à l'extérieur des nervures : 100 mm.section des nervuresPar rapport à la partie médiane : hauteur 300 mm, largeur à la base 140 mm.entraxe des nervures1,45 m.longueur des nervuresSupérieure ou égale à 3,20 m (elle doit permettre l'appui de la dalle au-delà des nervures).extrémités des nervures et de la dalleNon encastrée.

Pour permettre à chacun des laboratoires d'adapter cet ouvrage à la géométrie de son four d'essai, seulescertaines dimensions et formes sont imposées, les autres étant laissées au gré des laboratoires.Dans le cas de matériaux utilisés exclusivement sous des dalles planes, la dalle nervurée d'essai peut êtreremplacée par une dalle pleine et sans nervure, ayant pour dimensions :

longueur : supérieure ou égale à 4 m ;largeur : supérieure ou égale à 2,95 m ;épaisseur : 140 mm.

Les autres conditions de réalisation restent celles définies ci-après.L'exclusivité d'utilisation du matériau sur les dalles planes sera indiquée dans le procès-verbal de l'essai.

Le coffrage est réalisé en tôle d'acier. Avant la coulée du béton, il est enduit de différents produits de démoulage,comme indiqué ci-dessous.Le coffrage est divisé en trois zones sur sa longueur (longueur de la zone centrale : 1,20 m) sur chacune desquellesest appliqué un produit de décoffrage des trois familles suivantes :

huile soluble,émulsion,cire.

Ceci permet d'observer l'influence éventuelle des produits de décoffrage sur la tenue au feu de la protection.Lorsque le demandeur d'essai a un doute quant à cette influence, il peut effectuer au préalable des essais devérification de tenue au feu de la protection sur dallettes (cf. § 8.4 en annexe sur les caractéristiques de l'essai)avec les trois produits de décoffrage, dans le même laboratoire.Une chute importante de la protection dans la zone centrale conduirait à une impossibilité d'exploitation de l'essai(cf. § 5.5, 6 et 8.4).

La famille du produit de décoffrage appliqué dans la zone centrale est choisie par le demandeur de l'essai et il est



précisé dans le procès-verbal d'essai. Tout autre état de surface peut être demandé, notamment l'application d'unseul produit de décoffrage ou l'utilisation d'une autre nature de coffrage, mais les résultats ne sont évidemmentapplicables qu'à ce cas, qui doit être précisé dans le procès-verbal d'essai.Le plancher est confectionné avec un béton traditionnel de granulats silico-calcaires et un dosage en ciment CPA 55de 350 kg/m³. Le dosage en eau doit être ajusté pour obtenir une plasticité du béton frais mesurée au cône de 6 à 8cm. Les qualités du béton sont mesurées par des essais à 7 - 28 et 90 jours.Le plancher doit être conservé pendant au moins 60 jours dans le hall à l'abri des intempéries avant la mise en placede la protection.La teneur en eau du béton est mesurée au moment de l'application de la protection et au moment de l'essai à l'aided'échantillons témoins.Les armatures sont positionnées pour que le plancher ait une stabilité propre d'environ 1 heure.Voir les croquis du plancher ainsi défini sur la figure 42.

4.2 ProtectionElle est appliquée en sous-face du plancher ; les matériaux de protection destinés à être utilisés en coffrage perdupeuvent être utilisés comme panneaux de coffrage.Si la protection est mise en oeuvre par humidification, des échantillons témoins sont mis en oeuvre dans les mêmesconditions d'application et serviront à contrôler le séchage.L'essai ne doit pas être fait avant que la dalle ait atteint l'âge de 90 jours et/ou avant que les échantillons témoinsaient atteint un poids constant, c'est-à-dire des variations inférieures au 1/1 000 entre deux pesées successives avecun intervalle de 24 ou 48 heures suivant la facilité de séchage du matériau. Toutefois, l'essai ne doit pas être fait àplus de 120 jours d'âge du béton, donc à plus de 60 jours d'âge de la protection, sauf avis contraire du demandeurde l'essai .L'épaisseur eo de la protection est l'épaisseur moyenne déterminée par cinquante points de mesure.

Ces points sont situés sur cinq sections transversales espacées de 400 mm, la troisième étant la section médianedu plancher.Chaque section comporte dix points de mesure se référant à la position des thermocouples :

2 sous la dalle de 140 mm ;2 sous la dalle de 100 mm ;2 sous les nervures ;4 sur les joues des nervures.

4.3 Mise en oeuvre de la protectionLa mise en oeuvre de la protection est assurée par le demandeur de l'essai.

Figure 42 Plancher réalisé sur coffrage métallique



Figure 43

5 Exécution de l'essai

5.1 Conduite du fourLa puissance thermique du four doit être régulée pour que la courbe normalisée d'incendie [T - To = 345 log10 (8t +1)] soit suivie conformément aux conditions de l'arrêté du 5 janvier 1959.Les températures sont mesurées dans le four, à proximité de la dalle et des nervures, à 100 mm de la surface deprotection, avec des cannes pyrométriques qui traversent le plancher 12 points de mesure (voir leur position sur lafig. 43).

5.2 Charge du plancherLa charge appliquée par les vérins est de 0,250 t par m² de plancher. Elle doit être appliquée à l'aplomb desnervures et au 1/4 et aux 3/4 de la portée du plancher. Deux oreilles de retenue sont prévues sur le plancher pour



son maintien après qu'il ait atteint la flèche au 1/30.Pendant l'essai, le plancher fléchit progressivement jusqu'à une flèche maximale du 1/30 de la portée. Quand cetteflèche est atteinte, l'alimentation hydraulique est coupée et les vérins restent à leur cote.Ce chargement a pour but de fléchir le plancher pour observer le comportement de la protection. Ensuite l'essai estpoursuivi jusqu'à des températures très élevées à l'interface béton-protection (environ 1 000 °C) si la protection resteen place.La durée de l'essai ne peut pas dépasser 6 heures.

5.3 Flèche du plancherElle est mesurée à mi-portée du plancher et enregistrée durant l'essai.

5.4 Températures du plancherElles sont mesurées à l'interface béton-protection sur la dalle de 140 mm, sur la dalle de 100 mm et sur lesnervures (16 points de mesure).Elles sont mesurées dans le béton, à 2 cm de l'interface et à mi-épaisseur, dans les dalles et dans les nervures (32points de mesure).Les températures sont mesurées sur le dessus de la dalle plane et au droit des nervures (12 points de mesure).Des mesures en d'autres points peuvent être faites au gré du demandeur de l'essai.Toutes les températures mesurées sont enregistrées durant l'essai.Pour les positions des points de mesure, voir la figure 43.

Des thermocouples supplémentaires peuvent être placés en interface, au gré des laboratoires, dans le but dedéceler des décollements de la protection.

5.5 Observations des chutes de la protection

Ces observations sont faites pour disposer d'un maximum de renseignements sur la tenue de la protection.

Si des chutes de matériau se produisent, elles doivent être indiquées avec leurs dimensions.Lorsque le déroulement normal de l'essai est perturbé par la chute de la protection dans l'une des trois zones deproduits de décoffrage, il faut faire figurer l'incompatibilité dans le procès-verbal d'essai (cf. § 4.1). Il est loisible derectifier les lois d'équivalence d'épaisseur qui ont pu être perturbées par cette anomalie en pratiquant un essaicomplémentaire simplifié par simple réchauffement (cf. § 8.4).

6 Critères de qualité

6.1 Efficacité de la protectionL'effet de protection du matériau ne doit plus être pris en considération dès lors que la surface démunie de saprotection excède :

localement une surface de 0,25 m² sur dalle ou une surface de 0,01 m² sur poutre ;a.globalement, une surface égale à 10 % de la surface totale développée de la protection.b.

L'influence d'un feuilletage généralisé possible de la protection est prise en compte par les indications desthermocouples. Le feuilletage accidentel ou local doit être pris en compte comme une absence de protection (a) .

6.2 Limite d'efficacitéLa limite d'efficacité de la protection est exprimée en fonction de la température d'interface au moment où sa chuteou son décollement excède les valeurs précisées ci-dessus.

6.3 Correction des températuresLes températures mesurées à différentes profondeurs dans le béton doivent être corrigées pour faire disparaîtrel'influence des paliers de vaporisation dus à l'eau contenue dans les matériaux, conformément aux indications duchapitre 4 du DTU Feu-Béton. Voir la figure 44 (§ 6.4) ci-contre.Il est néanmoins possible de tenir compte de :

la chaleur latente de transformation chimique de certains matériaux ;1.l'eau de constitution pouvant être libérée dans de telles transformations.2.



Ces deux facteurs ont pour effet de maintenir l'existence d'un palier de température qui pourra être déduit d'un paliercomprenant également l'intervention de l'eau libre. Le laboratoire d'essai peut utiliser les facteurs précédents pourdéterminer les épaisseurs équivalentes.

6.4 Épaisseurs équivalentes de bétonL'épaisseur équivalente e' est déterminée par la coïncidence de la courbe de réchauffement (à 2 cm de profondeur)obtenue à l'essai avec la protection d'épaisseur eo et corrigée de son palier de vaporisation avec la courbe deréchauffement au même point, calculée avec une épaisseur équivalente de béton e', à un temps normalisé t1,suivant le schéma ci-dessous.

Figure 44 Schéma de principe de détermination des épaisseurs équivalentes

Les valeurs ei sont arrondies au 1/2 cm inférieur.Ces déterminations sont faites par le laboratoire d'essai et données sous la forme de tableau du type suivant :

Épaisseurs équivalentes ei pour une protection d'épaisseur eo

7 Procès-verbal d'essaiLe compte rendu doit contenir les indications suivantes :

le nom du laboratoire d'essais ;a.le nom du responsable de l'essai ;b.la date de l'essai ;c.le nom du demandeur de l'essai et les marques de fabrique des matériaux constituant la protection ;d.tous les renseignements utiles concernant la protection et sa mise en oeuvre (description précise) ;e.les modalités de l'essai ;f.les observations relevées pendant l'essai, les enregistrements de température (moyennes) et l'enregistrement dufléchissement et les décollements de la protection ;

g.

si, à l'issue de l'essai, aucune défaillance de la protection n'est apparue, ce fait doit être indiqué ;h.les critères de qualité (§ 6), c'est-à-dire la limite d'efficacité et les tableaux d'épaisseurs équivalentes.i.



8 Annexe

8.1 Épaisseurs équivalentes sans correction du palier de vaporisationA titre indicatif, un tableau d'épaisseurs équivalentes peut être établi avec les courbes de réchauffement sanscorrection du palier de vaporisation.Ces valeurs doivent permettre de comparer les résultats avec et sans correction, mais ne doivent pas être utiliséespour l'application du DTU.

8.2 Extension à des épaisseurs inférieures de protection

8.2.1 Première solutionDe simples essais de réchauffement sur une dalle partielle peuvent être faits pour des épaisseurs e inférieures àl'épaisseur eo de la protection essayée sur la dalle type (4 × 3 m).L'essai peut être fait sur le même four ou sur un four plus petit. Il est poursuivi jusqu'à l'obtention d'une flèche égaleau trentième (1/30) de la dalle.La dalle partielle est obtenue à partir du coffrage de la dalle type. Elle peut comporter une nervure, une dalle de 140et une dalle de 100 mm. Elle doit avoir pour dimensions minimales 1.60 × 2 m environ.Une protection d'épaisseur eo sera également essayée pour établir une correspondance entre les essais sur dalletype, chargée et fléchie.Les durées d'efficacité restent celles déterminées par les essais chargés.A ces nouvelles valeurs correspondent des épaisseurs équivalentes e' et les valeurs intermédiaires peuvent êtreinterpolées.

8.2.2 Deuxième solutionDans l'essai de base (cf. § 4), on prévoit, sous les parties en console, une épaisseur de protection moindre que celleprévue sous les poutres et la partie centrale du plancher.On peut ainsi déterminer, par un seul essai, deux épaisseurs équivalentes de béton (cf. § 6.4) et deux températureslimites (cf. § 6.2).

8.3 Protections à essayer sur poteauxPour les matériaux en plaques ou les protections dont le principe de mise en oeuvre peut présenter un risqueparticulier en cas de raccourcissement de l'ouvrage protégé, ou en cas d'empêchement de dilatation par butées auxextrémités, leur application à la protection de poteaux doit faire l'objet d'un essai spécifique en complément à l'essaisur dalle nervurée.

Ces risques particuliers peuvent apparaître avec l'utilisation de fixations spéciales, d'ossature intermédiaire, etc.

Les laboratoires d'essais doivent indiquer dans les conclusions de l'essai sur dalle nervurée si le système deprotection est applicable aux poteaux, ou s'il nécessite un essai spécifique.Dans ce dernier cas, sans justification par des résultats d'essais, les valeurs d'épaisseurs équivalentes obtenues surune dalle nervurée ne sont pas transposables à un poteau ou réciproquement. L'essai du poteau peut être faitindépendamment de l'essai sur dalle nervurée.En cas de doute sur la nécessité de l'essai sur poteau, le groupe de travail DTU Feu-Béton pourra être consulté.

L'essai de protection rapporté sur poteau en béton sera défini dans un texte complémentaire.

8.4 Essai complémentaire de tenue au feu d'un produit de protectionLorsqu'on veut justifier de la bonne tenue au feu de la protection, autres états de surface, autres familles de produitsde décoffrage (§ 4.1), rattrapage d'un essai perturbé par la chute prématurée de la protection (§ 5.5), etc., on peuteffectuer un essai complémentaire sur une dallette d'au moins 1,20 m × 1,20 m d'une épaisseur de 6 cm,comportant une isolation thermique rapportée sur la face non exposée et chargée à 250 daN/m².La flexion de la dallette est arrêtée à une flèche égale au 1/20 de la portée.Cet essai permet de compléter ou de rectifier le procès-verbal d'essai initial.



Annexe 4 références bibliographiques

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Normes AFNORNF A 35-016

Armatures pour béton armé - Barres et fils machine à haute adhérence pour béton armé (décembre 1986).NF A 35-019

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la bibliographie sélectionnée des Annales de l'ITBTP n° 17, « Résistance au feu et protection des constructions »,décembre 1970, mise à jour, avril 1979 ;les références bibliographiques de la 1re édition du DTU, Cahier du CSTB , octobre 1974.« Strain of concrete during first heating to 600 °C under load », GA. Khoury, BN.Grainger and PJE. Sullivan.Magazine of Concrete Research : Vol 37, No 133, Dec.1985. pp 195-215.« A constitutive law for concrete at transient high temperature conditions ». Y. Andeberg and S. Thelandersson.Douglas Mac Henry, International Symposium on concrete and concrete structures. ACI. Detroit 1979. PublicationSP55, pp 187-205.

Liste des documents référencés#1 - Règles BAEL 91 révisées 99 (DTU P18-702) (mars 1992) : Règles techniques de conception et de calcul desouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites (Fascicule 62, titre 1 du CCTGTravaux section 1 : béton armé) + Amendement A1 (CSTB février 2000 ISBN 2-86891-281-8)#2 - Règles BPEL 91 (DTU P18-703) (avril 1992) : Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages etconstructions en béton précontraint selon les méthodes des états limites (Fascicule 62, titre 1 du CCTG Travauxsection 2 : béton précontraint) + Amendement A1 (Cahiers CSTB 2578 et 3193, février 2000)#3 - NF P06-001 (juin 1986) : Bases de calcul des constructions - Charges d'exploitation des bâtiments (Indice declassement : P06-001)#4 - NF P71-201-1 (DTU 25.1) (mai 1993) : Enduits intérieurs en plâtre - Partie 1 : Cahier des charges (Indice declassement : P71-201-1)#5 - Arrêté du 5 février 1959 modifié portant agrément des laboratoires d'essai sur le comportement au feu desmatériauxListe des figuresFigure 1 Distance utile uFigure 2 Résultats d'essaisFigure 3 Résultats d'essaisFigure 4 Résultats d'essaisFigure 5 Résultats d'essaisFigure 6 Résultats d'essaisFigure 7 Résultats d'essaisFigure 8 Ensemble fils et torons (résultats d'essais effectués en 1977 et 1978 portant sur l'affaiblissement de larésistance à la tractionFigure 9Figure 10 Température dans une dalle pleine (essais effectués au CSTB, à l'initiative de la Commission d'études,entre 1976 et 1978)Figure 11 Courbe standard de montée en températureFigure 12 Déformations contraintesFigure 13Figure 14Figure 15Figure 16Figure 17Figure 18 PlancherFigure 19Figure 20



Figure 21 Vue en plan d'un bâtimentFigure 22Figure 23Figure 24Figure 25Figure 26Figure 27Figure 28 Température moyenne dans les poteaux cernés par le feuFigure de l'article : 7.2 TirantsFigure de l'article : 7.3 Murs porteursFigure 29I isostatique/H hyperstatiqueFigure 30Figure 31Figure de l'article : 7.4.3 Températures dans le bétonFigure 32Figure 33Figure 34Figure 35Figure 36Figure 37Figure 38Figure 39Figure 40 a Cas de dalleFigure 40 b Cas du poteau (cerné par le feu)Figure 40 c Cas de la poutrelleFigure 40 d Cas de la poutrelle à talon et allègeFigure 42 Plancher réalisé sur coffrage métalliqueFigure 43Figure 44 Schéma de principe de détermination des épaisseurs équivalentesListe des tableauxTableau de l'article : Chapitre 2 notationsValeurs de •b pour 60 MPa < fcj • 80 MPaTableau de l'article : 3.1.5 ConductivitéTableau de l'article : 3.2.1.1 Coefficient d'affaiblissement [phi]sTableau de l'article : 3.2.1.1 Coefficient d'affaiblissement [phi]sTableau de l'article : 3.2.1.1 Coefficient d'affaiblissement [phi]sTableau de l'article : 3.2.2.1 Coefficient d'affaiblissement [phi]sTableau de l'article : Chapitre 4 distribution de la température dans le bétonTableau de l'article : 5.1.1 Sollicitation due aux effets de dilatation d'ensembleTableau de l'article : 7.1.1 Règles simplesTableau des températures moyennes du béton (et des aciers) de poteaux pour des distances u à la paroi libre enfonction de la durée d'exposition au feuTempérature au centre des poteauxTableau de l'article : 7.2 TirantsTableau de l'article : 7.3.1 Règles simplesTableau de l'article : 7.3.2 Températures dans le bétonTableau de l'article : 7.3.2 Températures dans le bétonTableau de l'article : 7.4.2.1 Dalles isostatiquesTableau de l'article : 7.4.3 Températures dans le bétonTableau de l'article : 7.4.4 Autres justifications des dalles ou prédalles en béton armé - dalles et prédalles en béton



précontraintTableau de l'article : 7.4.4 Autres justifications des dalles ou prédalles en béton armé - dalles et prédalles en bétonprécontraintTableau de l'article : 7.5.1 Règles simplesTableau de l'article : 7.5.2 Température du bétonTableau de l'article : 7.7.1 Règles simplesTableau de l'article : 7.8.1 Règles simplesTableau de l'article : 1.3 Impressions des résultatsÉpaisseurs équivalentes ei pour une protection d'épaisseur eo



nf p 92-701

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