Les structures
porteuses

Le bois est un matériau combustible, mais aussi un mauvais conducteur de chaleur. C’est pourquoi il est utilisé pour la création de structures porteuses, non seulement parce qu’il est esthétiquement fascinant et bon marché, mais aussi et surtout, car en cas d’incendie, il a une grande résistance mécanique, ce qui peut être utile pour augmenter le temps nécessaire pour sauver toutes les personnes à l’intérieur d’une pièce.

ACIER – BÉTON

L’augmentation de la température réduit les caractéristiques mécaniques du matériau, mais laisse inchangée la géométrie de la section

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BOIS

L’augmentation de la température laisse (presque) inchangées les caractéristiques mécaniques du matériau, mais réduit la géométrie de la section.

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Le graphique montre la tendance des deux composants, bois et acier/béton face à un incendie potentiel.

BOIS

Le feu pénètre à une vitesse moyenne de 0,7-0,9 mm / minute, en créant une couche carbonique brûlée, qui limite le développement de la flamme. La température, à l’intérieur de la poutre en bois de seulement quelques centimètres, n’atteint que 40°C, contre 1000°C à l’extérieur. Le feu et la chaleur ne changent pas la résistance mécanique. L’effondrement se produit lorsque la combustion réduit la géométrie de la section transversale gauche, afin qu’il ne puisse plus être une structure porteuse. La durée est proportionnelle à sa propre épaisseur, de sorte qu’il est possible de supporter des charges et des résistances élevées uniquement avec une poutre surdimensionnée, sans traitement avec des vernis ignifuges ou intumescents, des enduits ou des dalles silico-calcaires.

ACIER

L’acier est considéré comme un matériau incombustible et c’est vrai, mais l’acier est également un bon conducteur thermique. Si soumis à une augmentation drastique de la température, comme en cas d’incendie, l’acier perd sa stabilité.
Après seulement 5 minutes d’exposition au feu, l’acier atteint plus ou moins 500°C. Cela représente la température critique pour ce matériau. Après 10 minutes de feu, la construction en acier s’énerve et s’effondre sur elle-même comme un château de cartes. L’acier se dilate d’environ 0,012 mm par mètre de longueur et degré de température. Pour une température de 500°C, cela signifie un allongement de 6 mm par mètre. Il est obligatoire d’utiliser des vernis intumescents ou d’autres types de protection.

BÉTON

En raison de sa composition, le béton armé ou le béton est également classé comme matériau de construction non combustible. La capacité d’être un conducteur de chaleur
du béton est de 2,1 W / mK, contre 60 W / mK de l’acier; c’est un facteur important à tenir en compte lorsqu’il y a des composants tels que le béton renforcé et, en particulier, le béton moulé.
Les agrégats calcaires ne perdent pas de résistance mécanique, si ce n’est pas au-dessus de 750°C, lorsque la chaleur se décompose dans la chaux et le dioxyde de carbone.
Le problème est le contenu intérieur de l’acier et le rôle principal est la protection thermique de la couverture en béton. En fait, dans les structures en béton armé, la température élevée a une importance particulière pour l’acier: au-dessus de 500°C, elle perd la majorité de ses propriétés.
Ces faiblesses deviennent des «pistes rapides» pour le flux de chaleur, en provoquant une augmentation localisée de la température, pouvant dépasser les 500°C en très peu de temps.
Même dans ce cas-là, le comportement par rapport au feu est similaire à une poutre en acier, c’est pourquoi il est obligatoire d’utiliser des vernis intumescents ou d’autres types de protection.

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