Approche par la théorie du calcul à la rupture du dimensionnement au feu de panneaux de grande hauteur

Abstract

Principalement utilisés dans les bâtiments industriels, les panneaux de grande hauteur constitués de bandeaux horizontaux sont des ouvrages en béton armé pour lesquels l’analyse de leur comportement au feu requiert des traitements plus sophistiqués que les ouvrages courants. En effet, outre la détérioration des propriétés mécaniques des matériaux, et notamment de leur résistance, le feu induit des déformations thermiques susceptibles de provoquer des changements de géométrie non négligeables en raison des grandes dimensions de ces ouvrages. Dans le but de modéliser correctement le problème et d’examiner les points particuliers sur lesquels il convient de focaliser l’étude, une approche de type calcul à la rupture a été choisie. Ce type de méthode présente l’avantage de conduire de façon rigoureuse à la détermination des charges limites sans prise en compte de l’histoire de chargement, c’est-à-dire en s’affranchissant des difficultés liées à l’utilisation de lois de comportement non linéaires de type plasticité ou endommagement. Présentant l’originalité d’associer la prise en compte de la dégradation des caractéristiques mécaniques en conditions d’incendie au raisonnement du calcul à la rupture, des critères de rupture spécifiques aux plaques en béton armé soumises à des efforts membranaires et de flexion sont développés. Ceux-ci sont ensuite appliqués à la géométrie déformée de la structure étudiée afin de prendre en compte les effets du changement de géométrie. Afin d’évaluer la pertinence de la démarche, les résultats obtenus sont alors confrontés soit à ceux issus de modélisations de type calcul de béton armé classique, soit à des résultats expérimentaux disponibles dans la littérature. Cette contribution présentera et mettra en œuvre l’ensemble de la démarche décrite ci-dessus sur l’exemple simplifié d’un panneau de grande hauteur soumis à son poids propre et à un chargement thermique de type incendie, modélisé comme une poutre élancée