Durabilité des Poutres en Bois sous l’Effet du Feu
Contexte : Le comportement prévisible du bois en cas d'incendie.
Contrairement aux idées reçues, les structures en bois de grande section présentent une excellente résistance au feu. Le bois est combustible, mais sa combustion est lente, prévisible et forme une couche de charbon de bois isolante qui protège le cœur de la section. Cette couche freine la propagation de la chaleur et permet à la partie non-carbonisée de conserver une grande partie de ses capacités mécaniques. Le calcul de la résistance au feuCapacité d'un élément de construction à conserver ses fonctions (stabilité, étanchéité, isolation) pendant une durée déterminée lors d'un incendie. Elle est exprimée en minutes (ex: R30, R60). des éléments en bois, selon l'Eurocode 5, est une étape essentielle pour la conception sécurisée des bâtiments en bois.
Remarque Pédagogique : Cet exercice illustre la méthode de la section résiduelle efficace, une approche de calcul fondamentale de l'Eurocode 5 pour la vérification au feu. Nous allons quantifier la perte de section due à la carbonisation pour ensuite vérifier si la section restante peut supporter les charges en situation d'incendie. C'est un parfait exemple de l'ingénierie performantielle : on ne cherche pas à éviter la combustion, mais à en maîtriser les conséquences pour garantir l'évacuation des personnes.
Objectifs Pédagogiques
- Calculer la profondeur de carbonisation en fonction du temps d'exposition au feu.
- Déterminer les dimensions de la section résiduelle efficace.
- Calculer les propriétés géométriques réduites (moment quadratique, module de flexion).
- Appliquer les combinaisons de charges réglementaires pour une situation d'incendie.
- Vérifier la capacité portante en flexion de la poutre après une durée de feu donnée.
Données de l'étude
Schéma de la poutre et de la section en feu
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Portée de la poutre | \(L\) | 6.0 | \(\text{m}\) |
| Largeur initiale | \(b\) | 120 | \(\text{mm}\) |
| Hauteur initiale | \(h\) | 240 | \(\text{mm}\) |
| Charge permanente | \(G_k\) | 2.5 | \(\text{kN/m}\) |
| Charge d'exploitation | \(Q_k\) | 2.0 | \(\text{kN/m}\) |
| Durée de résistance au feu requise | \(t_{\text{fi,req}}\) | 60 | \(\text{min}\) |
| Vitesse de carbonisation (lamellé-collé) | \(\beta_n\) | 0.7 | \(\text{mm/min}\) |
| Résistance caractéristique en flexion | \(f_{m,k}\) | 24 | \(\text{MPa}\) |
| Facteur de modification (feu) | \(k_{\text{fi}}\) | 1.25 | - |
| Coefficient partiel (matériau, feu) | \(\gamma_{M,\text{fi}}\) | 1.0 | - |
Questions à traiter
- Calculer la profondeur de carbonisation \(d_{\text{char}}\) et les dimensions de la section résiduelle efficace (\(b_{\text{ef}}\), \(h_{\text{ef}}\)).
- Calculer le module de flexion efficace \(W_{\text{ef}}\) de la section résiduelle.
- Déterminer le moment fléchissant de calcul en situation d'incendie \(M_{d,\text{fi}}\).
- Calculer la contrainte de flexion \(\sigma_{m,d,\text{fi}}\) et la résistance en flexion \(f_{m,d,\text{fi}}\), puis conclure sur la stabilité de la poutre.
Les bases de la Sécurité Incendie des Structures Bois
Avant la correction, revoyons les concepts clés de l'Eurocode 5 pour le calcul au feu.
1. La Vitesse de Carbonisation (\(\beta\)) :
C'est la vitesse à laquelle le bois se transforme en charbon sous l'effet d'un feu normalisé. Elle est donnée en mm/min et dépend de l'essence du bois et de sa masse volumique. Pour les bois lamellé-collés, une valeur de \(\beta_n = 0.7\) mm/min est couramment utilisée. La profondeur de bois consumé est simplement :
\[ d_{\text{char}} = \beta_n \cdot t \]
2. La Section Résiduelle Efficace :
La couche de charbon n'a aucune résistance, mais elle protège le bois sain. Cependant, la chaleur pénètre légèrement au-delà du front de carbonisation, affaiblissant une fine couche de bois. L'Eurocode 5 simplifie cela en considérant une "section efficace" plus petite que la section de bois sain, en retirant une épaisseur additionnelle \(d_0\). Pour un calcul simplifié, on peut négliger cet effet et considérer la section résiduelle géométrique. Pour un feu sur 3 faces :
\[ b_{\text{ef}} = b - 2 \cdot d_{\text{char}} \quad ; \quad h_{\text{ef}} = h - d_{\text{char}} \]
3. La Vérification de Résistance en Situation d'Incendie :
L'objectif est de s'assurer que la poutre affaiblie peut encore supporter les charges probables lors d'un incendie. On utilise des combinaisons de charges réduites et des coefficients de sécurité adaptés. La vérification en flexion s'écrit :
\[ \sigma_{m,d,\text{fi}} \le f_{m,d,\text{fi}} \]
Où \(\sigma_{m,d,\text{fi}}\) est la contrainte de calcul due aux charges d'incendie et \(f_{m,d,\text{fi}}\) est la résistance de calcul du bois en situation de feu.
Correction : Durabilité des Poutres en Bois sous l’Effet du Feu
Question 1 : Calculer la section résiduelle efficace
Principe (le concept physique)
Lors d'un incendie, le bois en surface s'embrase et se transforme en une couche de charbon. Cette couche, bien que n'ayant pas de résistance mécanique, agit comme un isolant thermique, ralentissant la progression du feu vers le cœur de la poutre. La première étape du calcul consiste à évaluer l'épaisseur de cette couche de "sacrifice" après 60 minutes pour déterminer la taille du noyau de bois sain restant, qui seul contribue à la portance.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
La méthode de la section résiduelle est basée sur le concept de "vitesse de carbonisation notionnelle". Cette vitesse est déterminée expérimentalement sous la courbe de feu normalisée ISO 834. L'Eurocode 5 affine le calcul en introduisant une épaisseur de "bois chauffé" non carbonisé mais aux propriétés réduites, via une épaisseur nulle de résistance \(d_0\). Pour simplifier, cet exercice n'utilise que la vitesse de carbonisation de base.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Imaginez la poutre comme une bûche dans une cheminée. Elle ne brûle pas instantanément. Une couche noire se forme à l'extérieur, protégeant l'intérieur qui reste clair et solide. Notre calcul consiste à mesurer l'épaisseur de cette couche noire pour savoir ce qu'il reste de "bon bois" pour tenir la structure.
Normes (la référence réglementaire)
La méthode de calcul est définie dans l'Eurocode 5 : Conception et calcul des structures en bois — Partie 1-2 : Généralités — Calcul du comportement au feu (NF EN 1995-1-2). Les vitesses de carbonisation sont données dans l'Annexe B de cette norme.
Formule(s) (l'outil mathématique)
La profondeur de carbonisation est calculée avec la vitesse de carbonisation nominale \(\beta_n\).
Les dimensions de la section résiduelle, pour un feu sur 3 faces (les 2 côtés et le dessous), sont :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose une exposition au feu standard (courbe ISO 834). La vitesse de carbonisation est considérée comme constante pendant 60 minutes. On néglige l'effet d'arrondissement des angles pour ce calcul simplifié.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Largeur initiale, \(b = 120 \, \text{mm}\)
- Hauteur initiale, \(h = 240 \, \text{mm}\)
- Vitesse de carbonisation, \(\beta_n = 0.7 \, \text{mm/min}\)
- Durée du feu, \(t = 60 \, \text{min}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Pour les durées standards (30, 60, 90 min), il est utile de mémoriser les profondeurs de carbonisation correspondantes pour une vitesse de 0.7 mm/min : 21 mm (R30), 42 mm (R60), 63 mm (R90). Cela accélère les pré-dimensionnements.
Schéma (Avant les calculs)
Section Initiale et Exposition au Feu
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calcul de la profondeur de carbonisation :
2. Calcul des dimensions résiduelles :
Schéma (Après les calculs)
Section Résiduelle après 60 minutes
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La perte de section est considérable. La largeur a été réduite de 70% (\(84/120\)) et la hauteur de 17.5% (\(42/240\)). Cette réduction asymétrique (plus forte en largeur) va fortement impacter la capacité de la poutre à résister à la flexion.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
L'erreur la plus commune est de se tromper sur le nombre de faces exposées au feu. Si la poutre était protégée sur les côtés (ex: encastrée dans un mur), on ne retirerait \(d_{\text{char}}\) qu'une seule fois en hauteur. Ici, "exposée sur 3 faces" signifie que le feu attaque par les deux côtés et par le dessous, d'où le \(2 \cdot d_{\text{char}}\) sur la largeur \(b\).
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La carbonisation du bois est un phénomène prévisible et quantifiable.
- La profondeur de carbonisation est \(d_{\text{char}} = \beta_n \cdot t\).
- Le nombre de faces exposées au feu est un paramètre critique pour déterminer la section résiduelle.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Certaines structures en bois historiques ont survécu à des incendies majeurs. Après l'incendie, il est parfois possible de simplement gratter la couche de charbon et de constater que le bois sain en dessous est intact. La structure peut alors être renforcée et réutilisée, une démonstration de la résilience du bois massif.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Quelle serait la profondeur de carbonisation pour une résistance au feu de 30 minutes (R30) ?
Question 2 : Calculer le module de flexion efficace (Wef)
Principe (le concept physique)
La capacité d'une section à résister à la flexion est caractérisée par son module de flexion (ou module d'inertie). Puisque la section a été réduite par le feu, sa capacité à résister au moment fléchissant a considérablement diminué. Nous devons calculer cette nouvelle propriété géométrique pour la section résiduelle afin de pouvoir ensuite calculer la contrainte.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Le module de flexion \(W\) est une propriété géométrique qui relie le moment fléchissant maximal \(M\) à la contrainte maximale \(\sigma\) dans une section (\(\sigma = M/W\)). Il est défini comme le moment quadratique \(I\) divisé par la distance de la fibre la plus éloignée à l'axe neutre (\(v\)). Pour une section rectangulaire, \(I = bh^3/12\) et \(v=h/2\), ce qui donne \(W = I/v = bh^2/6\).
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Retenez que la capacité en flexion est très sensible à la hauteur (puissance 2). Une petite perte de hauteur due à la carbonisation a un impact beaucoup plus grand qu'une perte proportionnelle en largeur. C'est pourquoi les poutres hautes et fines sont efficaces en temps normal, mais peuvent être vulnérables au feu si non protégées.
Normes (la référence réglementaire)
Le calcul des propriétés des sections réduites est une application directe des principes de la Résistance des Matériaux, qui sont à la base de toutes les normes de calcul structurel, y compris l'Eurocode 5.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Pour une section rectangulaire, le module de flexion est donné par :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que la section résiduelle est parfaitement rectangulaire et que l'axe neutre reste au centre de cette section réduite.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Largeur efficace, \(b_{\text{ef}} = 36 \, \text{mm}\)
- Hauteur efficace, \(h_{\text{ef}} = 198 \, \text{mm}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Pour évaluer rapidement l'impact du feu, vous pouvez calculer le ratio des modules de flexion : \(W_{\text{ef}} / W_{\text{initial}}\). Ce ratio vous donne directement le pourcentage de capacité en flexion restante, avant même de considérer les charges.
Schéma (Avant les calculs)
Section Résiduelle et Calcul du Module de Flexion
Calcul(s) (l'application numérique)
Schéma (Après les calculs)
Comparaison des Modules de Flexion
Réflexions (l'interprétation du résultat)
Le module de flexion initial était de \((120 \cdot 240^2) / 6 = 1.152 \times 10^6 \, \text{mm}^3\). Le module résiduel n'est plus que de \( (2.35 \times 10^5) / (1.152 \times 10^6) \approx 20\%\) de la valeur initiale. Cela montre la réduction drastique de la capacité portante due au feu, même si une section résiduelle subsiste.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Attention à ne pas utiliser le moment quadratique \(I\) au lieu du module de flexion \(W\) pour le calcul de contrainte. La formule \(\sigma = M/W\) est directe. Si vous utilisez \(I\), n'oubliez pas de multiplier par la distance à la fibre extrême : \(\sigma = M \cdot v / I\).
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La capacité en flexion est directement liée au module de flexion \(W\).
- Pour une section rectangulaire, \(W = bh^2/6\).
- Le feu réduit drastiquement la valeur de \(W\), et donc la résistance au moment.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Les peintures intumescentes sont des protections actives contre le feu. Appliquées sur le bois, elles gonflent sous l'effet de la chaleur pour former une mousse isolante (un "meringage") qui protège la surface du bois et ralentit considérablement la vitesse de carbonisation, augmentant ainsi la durée de résistance au feu.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Quel serait le module de flexion efficace \(W_{\text{ef}}\) pour une résistance R30 (d_char = 21 mm) ? (en mm³)
Question 3 : Déterminer le moment fléchissant de calcul (Md,fi)
Principe (le concept physique)
En situation d'incendie, on ne considère pas les mêmes charges qu'en situation normale. La probabilité que la charge maximale d'exploitation (neige, foule, etc.) soit présente au moment d'un incendie est faible. Les règlements (Eurocodes) définissent donc une combinaison de charges "accidentelle", plus faible, pour la vérification au feu. Nous calculons le moment fléchissant maximal résultant de cette charge réduite.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
L'Eurocode 0 (EN 1990) définit les bases du calcul des structures et les combinaisons d'actions. Pour les situations d'incendie (situation accidentelle), la combinaison de charges est définie comme \(E_{d,\text{fi}} = G_k + \psi_{2,1} Q_{k,1}\), où \(Q_{k,1}\) est la charge d'exploitation principale et \(\psi_{2,1}\) est le facteur de sa valeur quasi-permanente, qui représente la part de la charge susceptible d'être présente sur le long terme.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
C'est une question de bon sens et de probabilités. Il est très improbable qu'un bâtiment subisse un incendie le jour où il y a une tempête de neige exceptionnelle ou une fête avec une foule record. La réglementation en tient compte pour éviter un surdimensionnement excessif et coûteux des structures.
Normes (la référence réglementaire)
La combinaison de charges est tirée de l'Eurocode 0 (EN 1990), section 6.4.3. Les valeurs des coefficients \(\psi\) sont données dans l'Annexe Nationale de chaque pays. La formule du moment fléchissant pour une poutre sur appuis simples avec charge répartie est un résultat standard de la statique.
Formule(s) (l'outil mathématique)
La combinaison de charge accidentelle (feu) est souvent prise comme :
Avec \(\psi_{2,1}\) un facteur de combinaison (souvent 0.3 pour les bâtiments résidentiels, 0.5 pour les bureaux). On prendra 0.5 ici. Le moment pour une charge uniformément répartie est :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que la poutre est simplement appuyée et que la charge est uniformément répartie. Le facteur \(\psi_{2,1}\) est pris égal à 0.5, une valeur typique pour des bureaux ou des zones de stockage.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Charge permanente, \(G_k = 2.5 \, \text{kN/m}\)
- Charge d'exploitation, \(Q_k = 2.0 \, \text{kN/m}\)
- Portée, \(L = 6.0 \, \text{m}\)
- Facteur de combinaison, \(\psi_{2,1} = 0.5\)
Astuces(Pour aller plus vite)
La charge de calcul à l'état limite ultime (ELU) normal serait \(1.35 G_k + 1.5 Q_k = 1.35 \cdot 2.5 + 1.5 \cdot 2.0 = 6.375\) kN/m. La charge de feu est de 3.5 kN/m, soit environ 55% de la charge ELU. C'est un ordre de grandeur courant à garder en tête.
Schéma (Avant les calculs)
Poutre sous Charges d'Incendie et Diagramme de Moment Attendu
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calcul de la charge de calcul :
2. Calcul du moment fléchissant :
Schéma (Après les calculs)
Diagramme de Moment Fléchissant Calculé
Réflexions (l'interprétation du résultat)
Ce moment de 15.75 kN·m représente la sollicitation que la section résiduelle de la poutre doit être capable de supporter après 60 minutes de feu pour garantir la stabilité de la structure. C'est la "demande" que nous comparerons à la "capacité" à la question suivante.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Une erreur fréquente est d'oublier de mettre la portée \(L\) au carré dans la formule du moment. Une autre est l'incohérence des unités. Le plus sûr est de tout convertir en unités de base (N, m) pour le calcul du moment, puis de le convertir en N·mm à la fin si nécessaire pour le calcul de contrainte.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- Les charges utilisées pour la vérification au feu sont réduites par rapport au calcul à froid.
- La combinaison de charges est \(E_{d,\text{fi}} = G_k + \psi_{2,1} Q_k\).
- Le moment maximal pour une charge répartie est \(qL^2/8\).
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Dans les calculs sismiques, on utilise aussi des combinaisons de charges spécifiques, similaires dans l'esprit à celles du feu. On considère qu'il est peu probable d'avoir 100% de la charge de neige et 100% de la charge de vent en même temps qu'un tremblement de terre. L'ingénierie structurale est en grande partie une science de la gestion des probabilités et des risques.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Quel serait le moment \(M_{d,\text{fi}}\) si la charge d'exploitation était de 4.0 kN/m ? (en kN·m)
Question 4 : Vérifier la stabilité de la poutre
Principe (le concept physique)
C'est l'étape finale où l'on compare la "demande" (la contrainte générée par les charges) à la "capacité" (la résistance du matériau). On calcule la contrainte dans la section résiduelle et on la compare à la résistance du bois, qui est elle-même ajustée pour tenir compte des hautes températures. Si la contrainte est inférieure à la résistance, la poutre est considérée comme stable pour la durée de feu requise.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
La résistance de calcul du bois en situation de feu, \(f_{m,d,\text{fi}}\), est obtenue à partir de la résistance caractéristique à froid \(f_{m,k}\). On la divise par un coefficient de sécurité partiel \(\gamma_{M,\text{fi}}\) (qui vaut 1.0 en situation d'incendie, car la situation est déjà exceptionnelle) et on la multiplie par un facteur de modification \(k_{\text{fi}}\). Ce dernier, souvent supérieur à 1.0, tient compte de l'augmentation de la résistance du bois sec à haute température, un phénomène spécifique à ce matériau.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
C'est le moment de vérité. Tout le travail préparatoire (calcul de la section réduite, des charges, des propriétés géométriques) converge vers cette simple comparaison : "Est-ce que ce qui reste de la poutre est assez fort pour tenir ce qui reste des charges ?". Si la réponse est non, il faut revoir sa copie et redimensionner l'élément.
Normes (la référence réglementaire)
La vérification de la résistance en flexion est décrite à la clause 6.3.2 de l'EN 1995-1-2. Les facteurs \(k_{\text{fi}}\) et \(\gamma_{M,\text{fi}}\) sont également définis dans cette norme. La valeur de \(k_{\text{fi}}\) dépend de la classe du bois et du type de sollicitation.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Contrainte de calcul :
Résistance de calcul en situation de feu :
Critère de vérification :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose un comportement élastique linéaire jusqu'à la rupture pour la section résiduelle. Les valeurs des coefficients de sécurité et de modification sont prises conformément à l'Eurocode 5.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- \(M_{d,\text{fi}} = 15.75 \times 10^6 \, \text{N} \cdot \text{mm}\)
- \(W_{\text{ef}} = 235224 \, \text{mm}^3\)
- \(f_{m,k} = 24 \, \text{MPa}\)
- \(k_{\text{fi}} = 1.25\)
- \(\gamma_{M,\text{fi}} = 1.0\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Le ratio \(\sigma / f\) est appelé "taux de travail". Un taux de travail de 1.0 signifie que l'élément utilise 100% de sa capacité. Un taux de 0.5 signifie qu'il a une marge de sécurité de 100%. Un taux de 2.23 (comme calculé ici) signifie qu'il est surchargé de 123% et qu'il va donc rompre.
Schéma (Avant les calculs)
Comparaison : Contrainte vs Résistance
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calcul de la contrainte :
2. Calcul de la résistance :
3. Vérification :
Schéma (Après les calculs)
Résultat de la Vérification
Réflexions (l'interprétation du résultat)
Le calcul montre que la contrainte dans la poutre (67 MPa) est plus du double de sa résistance en situation de feu (30 MPa). La poutre n'est donc pas stable pour une durée de 60 minutes. L'ingénieur devrait redimensionner la poutre (augmenter sa largeur et/ou sa hauteur) ou la protéger (par exemple avec des plaques de plâtre coupe-feu) pour atteindre l'exigence R60.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Le facteur \(k_{\text{fi}}\) peut sembler contre-intuitif. Il est supérieur à 1, ce qui suggère que le bois devient plus résistant au feu. En réalité, ce facteur compense le fait que la méthode de la section efficace est très conservative. Il ne faut jamais l'oublier dans le calcul de la résistance, car cela conduirait à un sous-dimensionnement encore plus important.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La vérification finale compare la contrainte de calcul à la résistance de calcul.
- La résistance du bois en situation de feu est modifiée par les facteurs \(k_{\text{fi}}\) et \(\gamma_{M,\text{fi}}\).
- Si \(\sigma_{m,d,\text{fi}} > f_{m,d,\text{fi}}\), la conception n'est pas acceptable et doit être modifiée.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
L'acier, bien que non combustible, perd sa résistance très rapidement avec l'augmentation de la température. À environ 550°C, un profilé en acier a perdu près de 50% de sa capacité portante. C'est pourquoi les structures en acier doivent souvent être protégées par des flocages ou des peintures intumescentes pour atteindre les mêmes durées de résistance au feu qu'une poutre en bois massif non protégée.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
En supposant que la contrainte est de 67 MPa, quelle devrait être la résistance \(f_{m,k}\) minimale du bois (en MPa) pour que la poutre soit stable ?
Outil Interactif : Paramètres de Résistance au Feu
Modifiez les paramètres pour voir leur influence sur la sécurité de la poutre en cas d'incendie.
Paramètres d'Entrée
Résultats Clés
Le Saviez-Vous ?
La bibliothèque de l'université de technologie de Delft, aux Pays-Bas, a été reconstruite après un incendie dévastateur en 1996. Les ingénieurs ont choisi une structure principale en bois lamellé-collé, non seulement pour son esthétique et sa durabilité, mais aussi pour sa performance au feu démontrée. Les poutres massives ont été conçues pour atteindre une résistance au feu de 90 minutes sans protection supplémentaire, un témoignage de la confiance des ingénieurs dans le comportement prévisible du bois.
Foire Aux Questions (FAQ)
Est-ce que tous les bois brûlent à la même vitesse ?
Non, la vitesse de carbonisation dépend de la masse volumique du bois. Les bois denses (comme le chêne) brûlent plus lentement que les bois légers (comme l'épicéa). L'Eurocode 5 fournit différentes valeurs de \(\beta\) pour les bois résineux, les feuillus et les panneaux dérivés du bois.
Que signifie "R60" ?
C'est une classification de la résistance au feu. La lettre 'R' signifie "Résistance" (capacité portante). Le nombre '60' indique la durée en minutes pendant laquelle l'élément de construction doit conserver sa fonction portante sous un feu normalisé. Les autres critères sont 'E' (Étanchéité au feu et aux gaz chauds) et 'I' (Isolation thermique).
Quiz Final : Testez vos connaissances
1. Pour augmenter significativement la résistance au feu d'une poutre en bois, la meilleure stratégie est :
2. Si une poutre est exposée au feu sur 4 faces au lieu de 3, sa durée de résistance sera...
- Vitesse de Carbonisation (\(\beta\))
- Vitesse, en mm/min, à laquelle une couche de charbon se forme à la surface du bois exposé au feu. C'est une donnée clé de l'Eurocode 5.
- Bois Lamellé-Collé (BLC)
- Matériau structurel obtenu par collage de plusieurs lamelles de bois de faible épaisseur. Il permet de créer des éléments de grande dimension et de grande portée avec une bonne stabilité dimensionnelle.
- Eurocode 5 (EC5)
- Norme européenne pour la conception et le calcul des structures en bois. La partie 1-2 de la norme est spécifiquement dédiée au calcul du comportement au feu.
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