Cette option sert à définir les paramètres de tenue au feu du type de barre acier pour la norme Eurocode 3 (2005). On y accède en cliquant sur le bouton Feu affiché dans la boîte de dialogue Définition des barres - paramètres.
L’option permet de dimensionner et de vérifier les barres acier d'une section arbitraire suivant les exigences des normes suivantes :
- la norme européenne EC3 EN 1993-1-2:2005
- le document officiel du Comité Technique ECCS ‘Model Code of Fire Engineering’ - première édition, mai 2001.
La norme embrasse les calculs des barres acier chargées par un jeu d'efforts internes (N,Vy,Vz,Mx,My,Mz). Conformément aux préconisations des documents, les calculs sont effectués suivant l’une des méthodes : analyse par résistance, analyse thermique ou analyse temporelle.
Analyse par résistance
L'analyse par résistance consiste à :
- déterminer la température maximale de l’élément Oa,max pour les paramètres du feu définis et du temps requis de la résistance au feu ;
- vérifier la résistance de l’élément en prenant en compte du changement des paramètres de résistance de l’acier dans une température élevée.
- Condition de vérification appliquée : Ed,fi < Rd,fi.
Analyse thermique
L'analyse thermique consiste à :
déterminer (directement ou par méthode itérative) la température critique de la barre Oa,Cr, pour laquelle celle-ci épuise sa capacité de charge. Si la température de l’élément Oa,max, déterminée de la même façon que dans la méthode par résistance, ne dépasse pas la température critique Oa,Cr, l’élément est alors classifié comme correct Oa,max < Oa,cr.
Analyse du temps de tenue
La méthode d'analyse du temps consiste à déterminer la durée maximale de tenue au feu de la barre tfi,max pour les paramètres du feu définis par l’utilisateur. On compare la température calculée à la température requise treq. L’élément est correct si le critère treq > tfi,max est satisfait.
La sélection de la méthode de calcul est possible dans la boîte de dialogue Paramètres.
Le logiciel permet de déterminer la température maximale de la surface des éléments protégés et non protégés contre l’action directe du feu. Robot propose une base de matériaux d’isolation les plus utilisés conforme au Explanatory Document for ECCS N 89 - <Euro-Nomogram> Fire Resistance of Steel Structures relatif à la tenue au feu des structures en acier. Il est possible d’ajouter de nouveaux matériaux d’isolation à la base.
La boîte de dialogue de définition des paramètres du feu permet aussi de simuler la température d’une barre acier quelconque dans le modèle analysé. Le diagramme situé dans la partie inférieure de la boîte de dialogue illustre les variations de la température de l’élément choisi dans le temps (dans l’intervalle 0-120 minutes). La température de la barre pour le temps de la résistance au feu actuel est aussi affichée. Le diagramme est automatiquement mis à jour après chaque modification d’un quelconque paramètre.
Les calculs de tenue au feu des éléments acier peuvent être effectués après l’activation de l’option Calculs au feu disponible dans la boîte de dialogue Paramètres. La boîte de dialogue Paramètres propose aussi la norme à partir de laquelle l’analyse sera effectuée (les recommandations générales de la norme EN 1993-1-2 ou du Comité Technique ECCS).
Il est possible de définir les paramètres suivants :
Paramètres de base
- Dans la zone Paramètres de base, vous pouvez définir les paramètres suivants :
Temps de tenue au feu - le temps requis de tenue au feu en minutes (le temps maximal requis de tenue au feu est de 120 min)
Courbe température - le choix de la courbe de température des gaz dus à l’incendie ; courbes disponibles :
- norme ISO 834
- feu extérieur
- feu d'hydrocarbures
- feu couvant
Protection de la barre - on peut choisir si la barre est protégée ou non protégée
Exposition de la section - sélectionnez dans la liste l'icône correspondant à un élément exposé sur 3 côtés, sur tous les côtés ou avec seulement l'aile inférieure exposée
Elément protégé
- Dans le champ Paramètres de l’isolation thermique, vous pouvez définir les paramètres suivants :
Type de protection de la section - choix du type de protection. Deux principaux types sont disponibles : par périmètre et par contour.
Groupe de matériaux - définition du groupe de matériaux de base, p.ex. bardages, enduits, peintures
Nom du matériau - définition de l’un des matériaux appartenant au groupe sélectionné, p.ex. peinture acrylique
Epaisseur d’isolation - définition de l’épaisseur de la couche d’isolation protégeant le poteau ; les valeurs par défaut dépendent du matériau sélectionné dans la base.
Les paramètres Masse unitaire, Chaleur spécifique et Conductivité thermique sont donnés à titre d’information pour le type de matériau sélectionné dans la base.
Pour les éléments protégés, il est possible de définir le nouveau type de matériau d’isolation et de l’ajouter à la base de matériaux d’isolation ; vous pouvez le faire dans la boîte de dialogue Définition de la barre - Nouveaux matériaux d’isolation ouverte après un clic sur le bouton Nouveau matériau
Elément non protégé
- La zone Paramètres thermiques de l’acier permet de définir les plusieurs paramètres :
Masse unitaire - valeur par défaut roa = 7 850 kg/m3
Coefficient de transfert thermique par convection - coefficient dépendant de la courbe de température choisie
Coefficient de forme - coefficient permettant de prendre en compte la forme des éléments et leur position dans la structure (pour plus d’informations sur ce coefficient, consultez les recommandations du Comité Technique ECCS point III.3) ; intervalle de la variation du paramètre : <0.01,1>.
Emissivité de la surface de l'élément - intervalle de la variation du paramètre : <0.01,1>
Emissivité du feu - intervalle de la variation du paramètre : <0.01,1>
Négliger l’effet d’ombre - activer cette option permet d'ignorer le calcul du coefficient ksh, utilisé déterminer la température critique de l’acier. Dans ce cas, le coefficient sera égal à 1.0 (ne concerne que les calculs d’après la norme EN 1993-1-2)
- La zone Paramètres supplémentaires permet de définir les paramètres suivants :
Facteur de sécurité pour la radiation - valeur par défaut = 1.0
Facteur de sécurité pour la convection - valeur par défaut = 1.0
Facteur de sécurité en situation d’incendie - valeur par défaut = 1.0
Facteur d’adaptation - valeur qui prend en compte les flux thermiques irréguliers dans la section d'une poutre en flexion dans des conditions d’incendie ; valeur par défaut = 0.7
- Dans le champ Test de température maximale de la barre, il est possible de déterminer, au moyen de tests, la température maximale sur la surface d'une barre de la structure sélectionnée ; à partir des paramètres de section de la barre et des valeurs définies dans la boîte de dialogue ci-dessus, le logiciel détermine la température maximale qui sera atteinte par l’élément après le temps de la résistance au feu défini. La sélection de l’option Température de la barre - Utilisateur permet d'ignorer la définition automatique de la température de l’élément et de définir la température utilisateur.
- Le diagramme Courbe de variation de la température présente la variation de la température maximale sur la surface de la barre (courbe rouge). La courbe bleue montre la variation dans le temps de la température des gaz qui se dégagent suite à un incendie.