Les essais classiques de résistance au feu permettent d’étudier la tenue au feu d’éléments de bâtiment individuels, sans tenir compte de leur interaction avec les autres parties du bâtiment. En de rares occasions, on évaluera la résistance au feu en construisant et en testant un bâtiment complet, une démarche qui peut s’avérer fort coûteuse.
L’Institut de recherche en construction du CNRC a récemment élaboré et testé une méthode hybride pour évaluer la tenue au feu de bâtiments complets. Cette technique combine l’analyse de sous-systèmes du bâtiment avec des essais physiques portant sur une partie de la structure dans le but de simuler la réponse de l’ensemble du bâtiment.
M. Hossein Mostafaei devant le four d’essais sur les poteaux. Le four représente un compartiment à l’épreuve du feu situé au rez-de-chaussée d’un bâtiment de 6 étages. La réponse structurale du reste du bâtiment a été analysée simultanément à l’ordinateur.
Cette méthode d’essai de résistance au feu hybride (ERFH) a été récemment utilisée pour évaluer la performance structurale d’un bâtiment en béton armé de 6 étages lors d’un incendie. Dans le scénario étudié, un incendie s’était déclaré dans un compartiment à l’épreuve du feu situé au rez-de-chaussée en plein centre du bâtiment. Le poteau dans le compartiment a été testé dans le four d’essais sur les poteaux du CNRC, tandis que la réponse structurale de l’ensemble du bâtiment a été analysée simultanément à l’aide du logiciel SAFIR, un logiciel spécialisé qui permet de calculer la distribution des températures dans des structures soumises à un incendie.
Lors de l’essai des poteaux dans le four d’essais, le logiciel de simulation a continuellement augmenté ou diminué la charge exercée sur le poteau en fonction des variations observées dans la déformation (ou flèche) du poteau. Réciproquement, les variations dans la déformation du poteau ont été utilisées par le logiciel pour simuler en continu l’effet de ces variations sur le reste du bâtiment.
La méthode ERFH permet de simuler le comportement au feu de l’ensemble du bâtiment à un coût bien moins élevé que les essais en grandeur réelle, et avec des résultats beaucoup plus fiables que la méthode d’essai prescriptive. En outre, des configurations et des propriétés structurales variées de bâtiment peuvent être évaluées à un coût moindre en construisant seulement les éléments structuraux qui seront physiquement soumis à des essais dans le four d’essais.
La méthode ERFH offre la possibilité d’étudier des scénarios d’incendie variés en utilisant des installations spécialisées pour les essais physiques et en effectuant l’analyse par simulation informatique n’importe où dans le monde. Les études futures permettront d’explorer l’application de cette méthode hybride à d’autres éléments structuraux comme les poutres, les planchers et les murs, et à d’autres types de structures comme les ponts.
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