L'effet du feu sur les structures en béton entraîne des pertes importantes des propriétés mécaniques et physiques du béton et de ses joints. Sachant cela, il faut dire que la capacité des armatures modernisées ne se comporte pas nécessairement toujours comme une armature effondrée au moment de l'incendie. La diminution des propriétés d'adhésion de l'armature rétrofitée au moment de l'incendie peut affecter de manière significative la capacité de charge de cette connexion en béton. Par conséquent, la force d'adhérence des barres d'armature réadaptées doit être prise en compte lors de la conception des connexions béton-béton réadaptées.

 

Comment les armatures encastrées sont-elles actuellement traitées en combinaison avec le feu ?

Dans la plupart des cas, la résistance au feu du béton armé est assurée en augmentant l'enrobage du béton et l'épaisseur de la section de béton. Par exemple, pour une dalle plate pleine, la norme EN1992-1-2, section 5, recommande les dimensions suivantes (voir tableau 1)

 



Tableau 1 : Résistance au feu pour différentes épaisseurs de dalles

 

Comment doit-on considérer le ferraillage en liaison avec le feu ?

Tout d'abord, il faut savoir que la plupart des mortiers qualifiés pour le collage des armatures en rattrapage sont soit des mortiers époxy soit des mortiers hybrides. Ces mortiers - quel que soit le fabricant - en raison de leurs propriétés chimiques, ont une forte diminution de capacité en cas d'incendie (voir figure 1).

 

Cela signifie-t-il qu'il n'y a pas de solution pour la conception en cas d'incendie et le renforcement ultérieur ?

Heureusement, il existe deux options pour évaluer une conception par rapport au feu :

 

Option A) 

Optez pour le mortier hybride ou époxy et effectuez vos calculs en fonction de l'augmentation de la longueur des ancrages et de la couverture du béton.



Fig 1 : Choix de la conception par rapport au feu

 

 

Option B) 

Utilisez Hilti HIT-FP 700-R, le seul mortier inorganique injectable à base de ciment qui offre les propriétés de résistance au feu les plus élevées pour les joints d'armature modernisés. Hilti HIT-FP 700-R possède des propriétés cimentaires et inorganiques, ce qui permet d'obtenir des performances stables à haute température, comparables au comportement du béton lorsqu'il est exposé au feu (voir figure 2).

 



Figure 2) Comparaison des 3 différents mortiers



 

PROFIS Engineering - Conception des armatures sous le feu

 

Suivez les 5 étapes ci-dessous pour commencer votre conception au feu :



Figure 3) 5 étapes pour un logiciel général/conception incendie



Lorsque vous commencez la conception du feu, le logiciel vous suggère toujours de passer au mortier FP 700 en raison de ses performances améliorées, mais il peut y avoir des situations où vous avez besoin ou préférez d'autres systèmes injectables. Pour le FP 700, vous pouvez concevoir vos applications de feu selon deux approches : Soit en spécifiant la classe de durée de feu, soit en définissant la température de feu à l'intérieur de l'armature.



Figure 4) Profil de température constant vs non constant

 

(1) La température sur la longueur de l'ancrage n'est pas constante et dépend de la longueur et de la durée de l'exposition. Ici, l'utilisateur conçoit par classe de résistance au feu

(2) La température le long de la longueur de la barre est fonction de la couverture de béton et de la durée d'exposition. 

 

 

PROFIS Engineering - Durée d'exposition au feu(1)

Pour les profils de température non constants, le logiciel utilise une base de données complète dans laquelle la relation entre la température et la longueur de l'ancrage est simulée.

 



Fig. 5 : Relation entre la température et la longueur d'ancrage

 

En tant qu'utilisateur, vous définissez la durée de l'incendie et, en fonction des autres données saisies, soit vous avez déjà un résultat concernant la longueur d'ancrage, soit le logiciel vous guidera à l'aide de suggestions / conseils / messages d'erreur. Gardez à l'esprit que vous pouvez laisser le programme faire une suggestion "automatiquement", ou la saisie définie par l'utilisateur en fonction de vos préférences personnelles.



Fig. 6 : Temps de combustion

PROFIS Engineering calcule la longueur d'ancrage à partir d'une base de données de "profils de température".

 

PROFIS Engineering - Saisie de la température dans l'armature (2)

L'épaisseur de l'élément et l'enrobage en béton sont les principaux paramètres qui influent sur la température de l'acier. 



Fig. 7 : Définition de la température au feu dans le ferraillage

 

Comment déterminer la température dans l'armature à l'aide de la méthode simplifiée ?

En tant qu'ingénieur, déterminez l'enrobage du béton et le temps d'exposition en utilisant l'annexe A de l'EC2-1-2.

1.  Choisissez l'isotherme approprié dans le document EC2-1-2.

2.  Déterminez la température dans l'armature en fonction de la courbe choisie et de l'enrobage du béton.

 



Fig. 8 : Définition de la température d'incendie dans les armatures par la méthode simplifiée

 



Fig. 9 : Définition de l'enrobage du béton comme couches supérieure et inférieure.

 

Définition de la température d'incendie dans les armatures par PROFIS Engineering : Que fait le logiciel en arrière-plan ?

Sur la base de vos données, du produit sélectionné et des conditions limites, le logiciel calcule un facteur de réduction en arrière-plan.



Fig 10 : Facteurs de réduction en fonction de la température du ferraillage

Conclusion

 

Vous pouvez choisir entre plusieurs mortiers pour la conception au feu, mais les meilleurs résultats en termes de longueur d'ancrage et de durée du feu sont obtenus avec le FP 700. C'est pourquoi nous recommandons vivement ce mortier pour les applications liées au feu. 

 
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