Contexte et objet de l’article
Le comportement d’un assemblage soumis à un moment fléchissant peut être modélisé à l’aide d’un ressort flexionnel qui permet de relier le moment fléchissant à la rotation de l’assemblage. Un assemblage peut ainsi être caractérisé par trois paramètres : sa rigidité initiale en rotation, son moment résistant et sa capacité de rotation. La rigidité initiale en rotation d’un assemblage caractérise sa réponse dans le domaine élastique. Ce paramètre peut fortement impacter le comportement global de la structure complète. La rigidité initiale en rotation dépend des propriétés mécaniques des composants de base qui constituent l’assemblage. Pour modéliser le comportement flexionnel d’un assemblage, l’Eurocode 3 Partie 1-8 s’appuie sur la méthode des composants. Un assemblage est divisé en un ensemble d’éléments de base, les composants, reliés entre eux par des éléments rigides. Chaque composant est représenté par un ressort auquel est associé un coefficient
de rigidité élastique ki. L’assemblage de ces composants permet d’évaluer les caractéristiques mécaniques de l’assemblage et plus particulièrement la rigidité initiale en rotation.
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Cet ouvrage fournit des informations détaillées permettant de se familiariser avec les principales notions, approches et méthodes de calcul disponibles pour justifier la performance au feu des solutions constructives métalliques. Signalons, qu’en termes de méthodes de calcul, les seuls référentiels normatifs actuellement valables en France sont les parties « feu » des Eurocodes
Après avoir rappelé certaines généralités sur les incendies de bâtiment et leurs effets sur les personnes et les structures, l’ouvrage présente de manière succincte le contexte réglementaire français dans le domaine de la sécurité incendie. Il s’attache à donner notamment, par type d’ouvrage, les exigences en matière de résistance au feu imposées aux structures des bâtiments ainsi qu’une vue d’ensemble des différentes moyens réglementaires que le concepteur peut utiliser pour répondre à ces exigences, en appuyant soit sur une approche descriptive, soit sur une approche performantielle, dans laquelle l’ingénierie du comportement au feu s’inscrit.
Plusieurs chapitres sont ensuite consacrés aux différentes étapes de calcul incendie, en traitant successivement le calcul des actions s’exerçant sur les ouvrages en situation d’incendie (sollicitations thermiques et charges mécaniques), les propriétés aux températures élevées des aciers de construction, le calcul de l’échauffement, puis le calcul de la tenue mécanique des structures métalliques exposées au feu. Une méthode de calcul simple à appliquer pour vérifier la résistance au feu des éléments de structure métalliques, utilisant le concept de la température critique de l’EN 1993-1-2 (Eurocode 3 partie 1-2), est donnée.
Ensuite, un chapitre exposant les différentes solutions techniques permettant aux structures métalliques d’offrir le niveau de performance au feu requis. Grâce à des mesures constructives appropriées (construction mixte, structure extérieure, utilisation de l’effet de membrane), il est possible de concevoir des bâtiments à ossature métallique en grande partie non-protégée.
Enfin, est donnée une liste non exhaustive de guides de recommandations et d’outils informatiques permettant de justifier facilement les niveaux de performance au feu requis pour les bâtiments à structure métallique ou mixte acier-béton. La maîtrise de ces notions de conception et de calcul à l’incendie est souvent essentielle pour aboutir à des constructions sûres et économiques.
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