résistance au feu de construction et systèmes porteurs en béton et en acier
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Résistance au feu de construction et systèmes porteurs en béton et en acierTRANSCRIPT
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Rsistance au feu de systmes porteurs en bton et acier - Cours pour experts cantonaux en protection incendie2007 / 2008
Cours pour experts cantonaux en protection incendie 2007 / 2008Module B
Renzo BianchiBianchi Conseils S..r.l.Berthoud
Rsistance au feu de construction et systmes porteurs en bton et en acier
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Rsistance au feu de systmes porteurs en bton et acier - Cours pour experts cantonaux en protection incendie2007 / 2008
Table des matires
Systmes porteurs en bton arm Systmes porteurs mtalliques Systmes porteurs mixtes Murs et compartiments coupe-feu Faades double-peau Peintures ignifuges R 30 (inc) et R 60 (inc) Exemple
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Quels sont les critres pour la rsistanceau feu des systmes porteurs
Type de construction, situation, mise en danger du voisinage, affectation et tendue du btiment
Nombre de niveaux Taux doccupation de personnes Charge thermique et comportement des matriaux et
danger denfumage Danger dignition Possibilit des sapeurs-pompiers de lutter contre un
feu
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SystmesSystmes porteursporteurs enenbtonbton armarm
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Systmes porteurs en bton arm
Les dimensions minimales des colonnes, poutres, parois demeurent inchanges (cf.Parties de construction gnralement admises dans le Rpertoire de la protection incendie).
Lenrobage minimal de larmature en cas de sollicitation maximale est galement inchang:- R 60 (icb) 20 mm- R 90 (icb) 30 mm- R 180 (icb) 50 mm plus armature
complmentaire
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Comportement du bton en cas dincendie
Enrobage
dilatation du bton
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Systmes porteurs dlments en btonprfabriqu
Les recouvrements en bton ne ragissent pas
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SystmesSystmes porteursporteursmtalliquesmtalliques
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Comportement de lacier en cas dincendie
Dilatation due la chaleur:Env. 1 mm par 1000 K par mtreExemple: (4500/100) x 12 m = 54 mm
Rsistance la traction et dformations 3000 C Commencement de la dformation 4500 C La rsistance la traction se rduit 50% 6000 C La rsistance la traction se rduit 16%> 600> 60000 CC DformationDformation totaletotale
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Systmes porteurs mtalliques
La rsistance au feu requise pour les colonnes, poutres et lments de parois estfonction de calculs statiques:utilisation de la section du profil valeurs U/A (pourtour intrieur / section du
profil)
et du type de protection: plaques de recouvrement peintures ou crpis ignifuges
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Utilisation de lacier
Dimensionnement suffisant Rsistance au feu selon calculs
statiques usuels
icb possible R 30 (icb) R 60 (icb) R 90 180 (icb)
pas possible
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Utilisation de lacier
Surdimensionnement Rsistance au feu en fonction dun
incendie ventuel
R 30 (icb) possible
R 60 (icb) R 90 180 (icb)
pas possible
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Utilisation de lacier
Crpis anti-feu: Capacit portante selon essais au
feu / calculs statiques. Selontableaux du Rpertoire de la protection incendie (237)
R 30 (icb) R 60 (icb) R 90 180 (icb)
selon leproduit
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Utilisation de lacier
Peintures ignifuges: Capacit portante selon essais au feu
/ calculs statiques. Selon tableaux du Rpertoire de la protection incendie(238).
R 30 (icb) R 60 (icb)
R 90 180 (icb) pas possible
Utilisation subordonne lapprobation de lautorit de protectionincendie comptente
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Utilisation de lacier
Revtements anti-feu Rsistance au feu selon les calculs
statiques, avec des revtementsanti-feu admis sans examen(indpendamment des valeurs U/A):
R 30 (icb) R 60 (icb) possible R 90 (icb)
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Utilisation de lacier
Revtements anti-feu Rsistance au feu en fonction dun
incendie ventuel, avec unrevtement inscrit dans le Rpertoire de la protection incendie(232). En tenant compte du facteurde profil U/A!
R 30 (icb) R 60 (icb) possible R 90 180 (icb)
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Utilisation de lacier
Profils avec revtement en bois
R 30 (inc) R 60 (inc)
30 ou60 mm
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Utilisation de lacier
Profils avec revtement en bois
R 30 (inc) R 60 (inc)
30 ou60 mmLe Le
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SystmesSystmes porteursporteurs mixtesmixtes
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Systmes porteurs mixtes
Action combine de lensemble du systme:lacier assume leffort de traction et le bton
arm leffort de compression.R 30 (icb) R 180 (icb)
mesures statiques selon le SZS
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Systmes porteurs mixtes
Tubes dacier remplis de bton Rsistance au feu selon calculs
statiques usuels, sans tenir comptedu bton
R 30 (icb) possible
R 60 (icb) R 90 180 (icb)
pas possible
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Systmes porteurs mixtes
Tubes dacier remplis dune armatureet de bton Capacit portante selon
dimensionnement froid, en tenant compte de larmature
[R 30 (icb)] R 60 (icb) possible R 90 180 (icb) Respecter les dimensions minimales
des piliers (voir constructions en btonarm)
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Systmes porteurs mixtes
Profils dacier enrobs de btonet dune armature Capacit portante selon calculs en
fonction dun incendie ventuel
R 30 (icb) R 60 (icb) R 90 180 (icb)
divers systmessur le march
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Armature colle (en acier, fibres de carbone)
Armature colle sur la surface du bton: est en principe un systme porteur mixte
Augmentation de la charge utile ou amlioration de la rsistance sismique dun btiment de dalles ouparois
Problme: la lame est soumise directement au feuSolution: voir expos de Saint-Gall.
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Armature colle
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inc R 30 R 60 R 90 R > 90 180
Suffisamment dimensionn xx x
Crpi de protection incendie selon produits x x x x 237Peinture intumescente* x x 238
x x xTableaux des
rsistances au feu admis sans examen
x x x x 232
* Utilisable seulement avec l'autorisation de la police du feu
Revtement indpendant du facteur U/A
Revtement de protection incendie dpendant du facteur U/A
Avec revtement
Protection incendie pour lments en acier
Surdimensionn
Rpertoire de protection incendie
AEAI, Groupe de produits
Types de revtements d'lments en acier
Sans revtement
Rsistance au feu
neuf
Rsum
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PeinturesPeintures ignifugesignifuges((intumescentesintumescentes))R 30 (R 30 (incinc) ) ouou R 60 (R 60 (incinc))
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Classeur BRpertoire 13
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Comment fonctionne la peinture ignifuge?
Composants: Dissolvants
(eau) Liant Pigments Agents de
masse Additifs
Acide phosphoriqueGnrateur de carboneSubstances gnratrices de gaz
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Effets de la peinture ignifuge
A partir de 1200 C l'apprt mousse (dclenchement par l'acide phosphorique)
Mousse compacte et solide comme isolant Protection de l'acier contre la rupture
environ 5000 C Perte de la rigidit qu'aprs 30 ou 60 minutes
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Peintures ignifuges R 30 (inc) ou R 60 (inc)
Les peintures intumescentes peuvent treutilises lorsque il ny a pas de risque de dommages
mcaniques elles sont soumises un contrle
priodique par la police du feu la maintenance est garantie (rparation et
renouvellement priodiques de la peinturepar lentreprise responsable, conformmentaux indications du fournisseur)
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Procdure dautorisation (1) Matre douvrage ou son reprsentant: choisit
un systme et adresse une demande au moyendu formulaire spcifique du SZS
Autorit de protection incendie: examine la demande et donne lautorisation
Matre douvrage ou son reprsentant: mandatelapplicateur
Applicateur: excute le mandat, effectue les mesures et note les conditions climatiques
Peintures ignifuges R 30 (inc) ou R 60 (inc)
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Procdure dautorisation (2) Dtenteur de lhomologation ou service neutre:
mesure et note les paisseurs de la couchesche avant lapplication du vernis de couverture
Applicateur et dtenteur de lhomologation :signent le procs-verbal et le transmettent lautorit de protection incendie
Autorit de protection incendie: vrifie les rsultats des mesures, intervient en cas de rsultats insuffisants
Peintures ignifues R 30(inc) ou R 60 (inc)
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Attention auxproblmes suivants
Angle faade poutrelle, appuis,poutrelle le long dune paroi,suspension de faux plafonds
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Systme porteur protg parmur extrieur REI 60 (icb) fermSystme porteur protg par revtement latral dpassant le profil des deux ctsREI 30 (inc) d = env. 5 cmREI 60 (inc) d = env. 10 cmREI 90 d = env. 15 cmSystme porteur protggrce une distance de scuritsuffisante intrieur extrieur
env. 1 m
d
mur REI 60 (icb)
vitrage
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FaadesFaades doubledouble--peaupeau
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Faades double-peau
Construction de la faade double-peau en matriaux incombustibles
Pas de substitution par Sprinkler oudtection-incendie
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Faades double-peau
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Faades double-peau (dtails)
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ad chiffre 3.3.1 Particularit des murs coupe-feu
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ad chiffre 3.3.3 Stabilit avec profils en acierHomogne
mur coupe-feu REI 90 (icb) REI 180 (icb)avec revtement EI 60 (icb) EI 90 (icb)
avec peinture intumescente EI 60 (icb) non admis
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ad chiffre 3.3.3 StabilitA double paroi
mur coupe-feu pour les btiments, ouvrages et installations deux ou REI 90 (icb) REI 180 (icb)plusieurs niveaux = 2 x REI 60 (icb) = 2 x REI 90 (icb)
avec revtement EI 60 (icb) EI 90 (icb)
avec peinture intumescente EI 60 (icb) non admis
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Quelques cas particuliers
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Littrature
Brochures du SZS Rpertoire de protection incendie AEAI Prescriptions suisses de protection incendie
AEAI
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Liens Internet
www.szs.ch Informations Sujets Protection incendie Peinture intumescente Formulaires Demandes concernant lutilisation de peinture
intumescente sur des lments de constructionmtalliques
Assurance qualit pour systme de peintureintumescente sur acier
Systmes de peinture intumescente - Pratique de lapplication
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Exemple 1
locaux techniques 100 m2;entrept 1800 m2*; garage 800 m2
atelier: 2700 m2; 1100 MJ/m2
bureaux 1000 m2
appartements
appartements attique
2e tage
1er tage
rez-de-chause
sous-sol
Systme porteur: SS: bton armRez et tages: constr. mtalliqueNombre de niveaux: ....
Btiment avec artisanat, appartements et garage
* La grandeur des compartiments coupe-feu doit trefixe avec lautorit de protectionincendie.
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Solution de lexemple 1
conc. constr. conc. sprinklers conc. constr. conc. sprinklersSS R 60 (icb) / R 90 R 60 (icb) REI/EI 60 (icb) (R) EI 60 (icb)rez sans superstruct. icb icb EI 30 (icb) EI 30 (icb)rez avec superstruct. R 90 (icb) R 60 (icb) REI/EI 90 (icb) REI/EI 60 (icb)1er tage R 60 (icb) R 30 (icb) REI/EI 60 (icb) (R) EI 30 (icb)2me tage R 60 (icb) R 30 (icb) REI/EI 60 (icb) (R) EI 30 (icb)attique icb icb EI 30 (icb) EI 30 (icb)cage d'escaliers icb icb REI 60 (icb) REI 60 (icb)
niveaux systme porteur compartiments coupe-feu
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peinture revtementpiliers HEB 320 valeurs U/A 110 m-1 77 m-1
poutres HEB 320 valeurs U/A 91 m-1 58 m-1
profils au rez-de-chausse avec superstructure:
lments porteurs rsist. au feu PROMATECT H plaques carton-pltreHENSOTHERM
4 KS
piliers R 60 (icb) 15 mm 2 x 15 mmG-S 0.05 mm
BS-S 2.00 mm D-S 0.06 mm
piliers R 90 (icb) 20 mm 3 x 15 mm non autoris
poutres R 60 (icb) 10 mm 2 x 15 mmG-S 0.05 mm
BS-S 2.00 mm D-S 0.06 mm
Solution de lexemple 1
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Exemple 2Quelle rsistance au feudonnez-vous cetteconstruction ?
Quelles mesures sont prendre pour recevoirune rsistance au feu R 60 ?
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Solution de lexemple 2Quelle rsistance au feudonnez-vous cetteconstruction ?R 0
Quelles mesures sont prendrepour recevoir une rsistance au feu R 60 ? Peinture intumes-cente et chappe en btonsur la poutraison en bois, relie avec des goujons.
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Exemple 3Home mdicalis avec sous-sol, rez-de-chausse et deux tages. Dtection incendie comme mesure technique.Quelle est la rsistance au feu requise au:sous-sol? __________rez-de-chause? __________premier tage? __________deuxime tage? __________
En faade au sous-sol, il est prvu de monter un pilier en acier nu avec un profil type tube diamtre 100 mm. Est-ce correct? Si non, comment faut-il construire?
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Exemple 3
Piliers en acier nu
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Solution de lexemple 3Home mdicalis avec sous-sol, rez-de-chausse et deux tages. Dtection incendie comme mesure technique.Quelle est la rsistance au feu requise au:sous-sol? REI 60 (inc)rez-de-chause? REI 60 (inc)premier tage? REI 60 (inc)deuxime tage? libre
En faade au sous-sol, il est prvu de monter un pilier en acier nu avec un profil type tube diamtre 100 mm. Est-ce correct? Si non, comment faut-il construire?Non. R 60 (inc) En acier avec peinture intumescenteou en bton avec dimensions 200/200 mm.
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MerciMerci de de votrevotre attentionattention!!