Exemples de vérification des éléments de structure en situation incendie #1 – Données de l’exemple traité

L’objectif de cette série de fiches est de présenter des exemples de vérification de différents éléments d’une structure en situation d’incendie. Le bâtiment traité est un immeuble de bureaux multi-étagé en charpente métallique. Cette fiche est la première d’une série de six listées ci-dessous :

• #1 – Données de l’exemple traité ;
• #2 – Élément tendu ;
• #3 – Élément fléchi sans déversement ;
• #4 – Élément fléchi sujet au déversement ;
• #5 – Élément comprimé sujet au flambement ;
• #6 – Élément fléchi comprimé sujet aux instabilités.

Données relatives au bâtiment

Les dimensions du bâtiment sont les suivantes :

• Longueur : 30 m ;
• Largueur : 14 m ;
• Hauteur totale : 20,4 m, avec une hauteur de niveau de 3,4 m ;
• Espacement des poteaux sur la longueur du bâtiment : 6 m ;
• Espacement des poteaux sur la largeur du bâtiment : 7 m.

L’ascenseur et la cage d’escalier sont situés au centre du bâtiment. Le reste de chaque niveau est aménagé en espace de bureaux ouverts, avec des salles de réunion à emplacement modulable.

La toiture est accessible au personnel travaillant dans ce bâtiment. Le critère de résistance au feu demandée pour ce bâtiment est R60.

La stabilité de la structure est assurée par des croix de Saint-André disposées sur les façades et les pignons du bâtiment (voir Figure 2). Les dimensions des différents éléments de structure sont les suivantes :

• Dalle mixte :
  • Épaisseur totale : 12 cm,
  • Bac acier : COFRAPLUS60,
  • Epaisseur du bac acier : 0,75 mm,
  • Dalle continue à deux travées ;
• Poteaux du rez-de-chaussée :
  • Poteaux de rive : HEA300,
  • Poteaux internes : HEB300,
• Poutres principales : portée de 6 m en HEA360 ;
• Solives : portée de 7 m en IPE360, espacées de 3 m ;
• Les solives se trouvent au droit de l’appui centrale de la dalle et sont continues sur 3 appuis ;
• Nuance d’acier des profilés métalliques : S275.

Données relatives aux charges appliquées sur le bâtiment

Les différentes charges appliquées sur ce bâtiment sont les suivantes :

• Charges permanentes :
  • Plancher collaborant           : 2,12 kN/m²,
  • Autre charge permanente : 1,5 kN/m²,
  • Façade : 2,0 kN/m ;
• Charge d’exploitation sur plancher (catégorie C) : 4,0 kN/m² ;
• Charge de neige sur la toiture : 1,7 kN/m² ;
• Actions du vent :
  • Coefficient de pression intérieure : C_pi = +0,2/-0,3,
  • Pression dynamique de pointe : q_p(z) = 0,7 kN/m².

Combinaison des actions en situation d’incendie

D’après la norme NF EN 1990 et son annexe nationale [1], les combinaisons d’actions à prendre en compte en situation d’incendie sont données dans le tableau ci-dessous :

Éléments de structure choisis dans l’exemple de vérification des éléments en situation d’incendie

Les éléments de structure retenus pour l’exemple de vérification sont les suivants :

• Diagonale de contreventement ;
• Solive continue, située à l’appui central de la dalle ;
• Poutre principale ;
• Poteau interne (sujet à des efforts de compression et de flexion-compression) ;

Références

[1] NF EN 1990 et son annexe nationale : Eurocodes structuraux – Base de calcul des structures. AFNOR. Mars 2003.

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Lynita SAROU, ingénieure recherche, CTICM