Eurocode 2 calcul des structures en béton partie 1-2 an règles générales - calcul de comportement au feu

Reef4 version 4.1.1.10 - Edition 159 - Mars 2010Document : NF EN 1992-1-2/NA (octobre 2007) : Eurocode 2 - Calcul des structures en béton - Partie 1-2 : Règles générales - Calcul du comportement au feu - Annexe nationale à la NF EN 1992-1-2 (Indice de classement : P18-712-1/NA)

NF EN 1992-1-2/NA Octobre 2007

P 18-712-1/NA

Eurocode 2 : Calcul des structures en béton —Partie 1-2 : Règles générales — Calcul du comportement au feu Annexe Nationale à la NF EN 1992-1-2 :2005

Calcul du comportement au feu

Eurocode 2 : Design of concrete structures — Part 1-2 : General rules —Structural fire design — National annex to NF EN 1992-1-2 :2005 — Structural fire design

Eurocode2 : Planung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken — Teil 1-2 : Allgemeine Regeln — Tragwerksbemessung für den Brandfall — Nationaler Anhang zu NF EN 1992-1-2 :2005 — Tragwerksbemessung für den Brandfall

Statut

Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 5 septembre 2007 pour prendre effet le 5 octobre 2007.

Correspondance

À la date de publication du présent document, il n'existe pas de travaux européens ou internationaux traitant du même sujet.

Analyse

Le présent document complète la norme NF EN 1992-1-2, d'octobre 2005, qui a transposé dans la collection française la norme européenne EN 1992-1-2 :2004. Il définit les conditions de l'application sur le territoire français de la norme NF EN 1992-1-2 :2005, laquelle reproduit la norme européenne EN 1992-1-2 « Eurocode 2 — Calcul des structures en béton — Partie 1-2 : Règles générales — Calcul du comportement au feu » avec ses annexe A à E.

Descripteurs

Thésaurus International Technique : bâtiment, construction, génie civil, structure en béton, conception, calcul, résistance au feu, résistance des matériaux, acier pour béton, acier pour précontrainte, béton, dilatation thermique, chaleur spécifique, conductivité thermique, poteau, poutre, dalle, plancher, vérification.

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05/12/2012http://localhost:8080/reef4/actions/documents/print.jsp?code4x=QMR

Membres de la commission de normalisation

Président : M CORTADE

Secrétariat : MME PERO — SETRA

• M BABA BUREAU VERITAS

• BALOCHE CSTB — Service des Structures

• BOUCHON SETRA — CTOA Président du groupe BNSR CF EC2 Ponts

MME BOURDETTE ATHIL

• M BUI SETRA — CTOA

• CAUSSE VINCI Construction Grands projets

• CHAUSSIN MISOA

MME CHAUVEL EDF — SEPTEN

• M COIN

• CORTADE

• de CHEFDEBIEN CERIB

• FONTAINE CGPC — 3ème section

• GAUSSET ARCADIS

• GRENIER Président du groupe BNSR CF EC2 Silos

• GUITONNEAU PARSIDER

• hollebecq afcab

• IMBERTY SETRA

• LACROIX

• LE DUFF

• MARTIN BUREAU VERITAS

• MATHIEU CEMAGREF

• MOREAU BOUYGUES CONSTRUCTION Président du groupe BNSR CF EC2 Feu

MME OSMANI EIFFAGE

• M PAILLE SOCOTEC

• PASSEMAN CERIB

• PEYRAC DREIF

• PY KP1 R&D

• RAOUL SETRA — CTOA

MME ROBERT CERIB

• M SCHELL RS Conseil et Développement

• TEPHANY Ministère de l'intérieur, de la sécurité intérieure et des libertés locales

• THEVENIN BUREAU VERITAS

• THONIER

• TOUTLEMONDE LCPC

• TRINH CETEN APAVE Int

• XERCAVINS PX DAM Consultant

• ZHAO C.I.T.C.M.



Avant-propos (1) La présente Annexe Nationale définit les conditions de l'application sur le territoire français de la norme NF EN 1992-1-2 :2005 , laquelle reproduit la norme européenne EN 1992-1-2 :2004 : Eurocode 2 — Calcul des structures en béton — Partie 1-2 : Règles générales — Calcul du comportement au feu, avec ses annexes A à E, ratifiée par le Comité Européen de Normalisation le 8 juillet 2004 et mise à disposition en décembre 2004.

(2) La présente Annexe Nationale a été préparée par la commission de normalisation CF EC2 du BNSR « Calcul des structures en béton ».

(3) La présente Annexe Nationale :

• fournit des « paramètres déterminés au plan national » (NDP) pour les clauses suivantes de la norme européenne EN

1992-1-2 :2004 autorisant un choix national :

• 2.1.3 (2)

• 2.3 (2)P

• 3.2.3 (5)

• 3.2.4 (2)

• 3.3.3 (1)P sans objet remplacé par 3.3.3 (1)

• 4.1 (1)P

• 4.5.1 (2)

• 5.2 (3)

• 5.3.2 (2)

• 5.6.1 (1)

• 5.7.3 (2)

• 6.1 (5)

• 6.2 (2)

• 6.3.1 (1)P

• 6.4.2.1 (3)

• 6.4.2.2 (2)

• fixe les conditions d'emploi des annexes informatives A à E de la norme pour les bâtiments et les ouvrages de génie

civil.

• fournit des informations complémentaires non contradictoires pour faciliter l'application de la norme NF EN 1992-1-

2 :2005 .

(4) Les clauses citées sont celles de la norme NF EN 1992-1-2 :2005.

(5) La présente Annexe Nationale est prévue pour être utilisée avec la norme NF EN 1992-1-2 :2005 pour le calcul de bâtiments neufs, associée aux normes NF EN 1990 à NF EN 1999 et à leurs annexes respectives. En attendant la publication de l'ensemble des Annexes nationales aux Eurocodes, les « paramètres déterminés au plan national » sont, lorsqu'il y a lieu, définis pour le projet individuel.

(6) Quand la norme NF EN 1992-1-2 :2005 est rendue applicable dans un marché public ou privé, l'Annexe Nationale est également applicable.

(7) Pour la durée d'utilisation de projet à considérer dans la présente Annexe Nationale, voir la définition donnée par la NF EN 1990 et son Annexe Nationale. En aucun cas cette durée ne peut être confondue avec celle définie par les textes législatifs et réglementaires traitant des responsabilités et des garanties.

(8) Dans un but de clarification, les « paramètres déterminés au plan national » sont encadrés. Le reste du texte consiste en des compléments à caractère non contradictoire pour l'application sur le territoire français de la norme européenne.

(9) Connexion avec la réglementation :

L'approche de sécurité incendie contenue dans les parties « feu » des Eurocodes entre dans le cadre de la réglementation française dans ce domaine. Ainsi les conditions d'emploi des différents modèles de calculs, que ce soit pour la quantification de l'action thermique ou pour la réponse mécanique des structures, sont encadrées par un arrêté émanant du ministère de l'intérieur (à la date de parution de cette annexe nationale, l'arrêté en vigueur est celui de 22 mars 2004 relatif à la résistance au feu des produits, éléments de construction et d'ouvrage).

Dans ce contexte réglementaire, on distingue :

• deux niveaux d'approche possibles pour les actions thermiques :

a. les incendies nominaux, qui sont définis a priori et qui forment le fondement des exigences descriptives définies par

les réglementations propres à chaque famille de bâtiments ou d'ouvrages,

b. les scénarios d'incendie réel qui doivent être estimés en fonction de l'activité spécifique exercée dans un bâtiment

ou un ouvrage particulier

• trois niveaux d'approche possibles pour les modèles de vérification du comportement au feu des structures :

1. les valeurs tabulées, où la durée de résistance au feu d'un élément structural est donné en fonction des ses

dimensions géométriques, pour quelques niveaux de chargement

2. les méthodes de calcul simplifiées faisant appel à des formules analytiques de résolution aisée,

3. les méthodes de calcul dites avancées, permettant par exemple de prendre en compte l'interaction des éléments

avec l'ensemble de la structure.



Les conditions d'emploi de ces approches, conformément à l'arrêté du 22 mars 2004 , sont résumées dans le tableau

suivant :



Annexe nationale (normative)

NA.1 Application nationale des clauses de la norme européenne

NOTE

La numérotation des clauses est celle de la norme européenne EN 1992-1-2 :2004 .

Clause 2.1.3 (2) Note — Exposition au feu paramétré

Les valeurs à utiliser sont celles recommandées.

Clause 2.3 (2)P Note 1 — Valeurs de calcul des propriétés des matériaux

La valeur à utiliser est celle recommandée.

Clause 3.1 (2)

Les valeurs données dans la section 3 de la norme NF EN 1992-1-2 ont été calibrées pour des structures courantes de type bâtiment. Pour des ouvrages de dimensions exceptionnelles (ouvrages nucléaires, par exemple), d'autres valeurs de caractéristiques thermomécaniques et physiques pourront être utilisées, sous réserve de justification expérimentale.

Clause 3.2.2.1 (4)

NOTE

Par granulats, il faut entendre gros granulats à l'exclusion du sable.

Clause 3.2.3 (5) Note — Acier de béton armé

Les valeurs des paramètres contrainte/déformation à utiliser sont celles de la classe N si toutefois le mode d'obtention (tréfilés à froid ou laminé à chaud) peut être justifié. En l'absence de justification, les valeurs des aciers tréfilés à froid de la classe N seront systématiquement utilisées.

Clause 3.2.4 (2) Note — Acier de précontrainte

La classe à utiliser est la classe A.

Clause 3.3.3 (1) Note 1 — Conductivité thermique

La valeur à utiliser est donnée par la courbe de la Figure NAF.1 ci-dessous :

Figure NAF.1 : Conductivité thermique du béton

L'équation de cette courbe est la suivante :



Clause 4.1 (1)P Note 3 — Procédures — Généralités

L'utilisation des méthodes de calcul avancées est autorisée, conformément à l'arrêté du 22 mars 2004 .

Clause 4.2 Il faut ajouter en début de cette clause le titre suivant « 4.2.1 Généralités ».

Clause 4.2.1 (1) Note 1 — Méthode de calcul simplifiée

NOTE

Pour le calcul des poteaux, la méthode de l'isotherme 500 °C (en B.1 ) est à utiliser pour des poteaux dont l'élancement vérifie λ ≤ 50, et dont toutes les faces sont susceptibles d'être exposées au feu lors du même incendie.

Clause 4.2.1 (3) — Méthode de calcul simplifiée (1) Dans le cas de charges concentrées prédominantes, les méthodes simplifiées sont applicables sous réserve de vérifier que la capacité résistante est cohérente avec la courbe des moments sollicitants et l'épure d'arrêt des barres.

(2) Dans le cadre des méthodes simplifiées, le calcul des dalles et poutres continues s'effectue en considérant les éléments dissociés du restant de la structure (analyse par éléments).

Pour le calcul des moments de continuité, l'incidence du gradient thermique résultant de la distribution de température dans l'épaisseur de l'élément, n'est prise en compte que lorsqu'il est nécessaire de vérifier la capacité de rotation sur appui.

Il convient de vérifier cette capacité par un calcul de résistance des matériaux, en limitant les rotations calculées tenant compte de la flexion des travées situées de part et d'autre de l'appui, aux valeurs admissibles données en NA1 clause 5.7.3 (2) .

Clause 4.2.2 (1) Note — Méthode de calcul simplifiée — distribution de température

NOTE

Le calcul des distributions de température par une méthode numérique utilisant les propriétés des matériaux données dans la section 3 de la norme NF EN 1992-1-2 est une méthode simplifiée.

Clause 4.5.1 (2) Note — Éclatement explosif


Clause 5.1 — Domaine d'application

NOTE

Pour les poteaux et poutres situés de part et d'autre d'un joint de dilatation de moins de 20 mm les sections minimales d'armatures sont définies comme si le joint n'existait pas.

Clause 5.2 (3) Note — Règles générales de dimensionnement

Cette note est sans objet.

Clause 5.3.2 (2) Note 1 — Méthode A


Clause 5.6.1 (1) Note — Poutres — Généralités

Pour l'utilisation des valeurs des tableaux 5.5 à 5.7 , de vérification de la résistance en situation d'incendie des poutres, la valeur à utiliser pour la classe d'épaisseur d'âme est WA.

Clause 5.7 Dalles

NOTE

Les dalles coulées sur pré-dalle peuvent être traitées par les règles prévues pour les autres dalles de même épaisseur totale.

Clause 5.7.3 (2) Note — Dalles continues

L'utilisation du Tableau 5.8 pour la justification des dalles continues est soumise à des règles additionnelles sur la capacité de rotation des dalles sur appui.

Ces règles sont les suivantes :

1. Dans le cas des dalles continues portant dans une ou deux directions, si la condition d'épaisseur de dalle [A] ci-dessous est vérifiée, le calcul en situation d'incendie peut être évité sous réserve :

• d'utiliser les enrobages de la colonne 5 du tableau 5.8 ,

• et de mettre sur appui, à température normale, un ferraillage permettant au minimum d'équilibrer 50 % du moment fléchissant isostatique, disposé sur une longueur représentant au moins le tiers de la travée contiguë la plus longue.



2. Dans le cas des dalles continues portant dans une direction quelle que soit la redistribution à température normale, si la condition d'épaisseur de dalle [A] n'est pas vérifiée, le calcul en situation d'incendie peut être évité sous réserve :

• de disposer en travée, des armatures équilibrant, à température normale, 60 % du moment isostatique,

• d'utiliser en travée les enrobages de la colonne 3 majorés de 15 mm,

• et de disposer les armatures du deuxième lit éventuel sur une longueur minimale de 0,8 × L eff .

La condition est [A] : où :

• ΩR = 0,10 pour des aciers HA de classe A,

• ΩR = 0,25 pour des aciers HA de classe B et C,

• ΩR = 0,08 pour des aciers TS ou des aciers HA soudés en X.

• L est la demi-somme des portées fictives l w ' et l e ' (en m) (on détache de chaque coté des appuis, des travées

fictives de longueur l w ' à gauche et l e ' à droite égale à la portée libre l de la travées si elle est simplement posée

sur l'autre appui et 0,8 fois la portée l si elle est continue au delà de l'autre appui)

• a 0 , h 0 et b 0 se déduisent du tableau suivant :

Ces règles additionnelles prenant en compte les spécifications du 5.7.3 (3) , les armatures en chapeau minimales au droit de chaque appui intermédiaire ne sont pas à prévoir.

Clause 5.7.3 (3) — Dalles continues

NOTE

On peut ne pas mettre la section minimale d'armatures en chapeau As donnée si on effectue le calcul suivant 4.2.(3) .

Clause 6.1 (1)P — Béton à haute résistance — Généralités

NOTE

Les bétons à haute résistance sont ceux définis dans 1.1.2 (6)P .

Clause 6.1 (5) Note — Béton à haute résistance — Généralités

La valeur de f c,θ /f ck à utiliser sont données ci-dessous :

• Pour les bétons dont la résistance caractéristique est supérieure ou égale à 55 MPa et inférieure ou égale à 60 MPa, les valeurs de f c,θ /f ck utilisées sont celles données dans le Tableau 3.1 de la norme NF EN 1992-1-2.

• Pour les bétons dont la résistance caractéristique est supérieure à 60 MPa et inférieure ou égale à 80 MPa, les valeurs de f c,θ /f ck utilisées sont celles données dans le Tableau 6.1 NF suivant (voir également la Figure 6.1 NF) :

Tableau 6.1 NF : Réduction de la résistance aux températures élevées



Figure 6.1 NF : Réduction de la résistance aux températures élevées

Pour des valeurs de températures intermédiaires, une interpolation linéaire peut être effectuée.

Pour les bétons dont la résistance caractéristique est supérieure à 80 MPa et inférieure ou égale à 90 MPa, les valeurs de f c,θ /f ck utilisées devront être justifiées expérimentalement en suivant les recommandations RILEM relatives à la

résistance à la compression à hautes températures (voir publication dans Materials and structures, 1995, 28, 410-414, Committee TC 129 « Test methods for Mechanical Properties of Concrete at High Temperatures », Part 3 : Compressive Strength). Par ailleurs, il devra être démontré expérimentalement, sur des éléments représentatifs, un bon comportement vis à vis du phénomène d'écaillage.

Clause 6.2 (2) Note — Éclatement

Les méthodes A, B, C et D peuvent être utilisées. Cependant pour la méthode D, les fibres de polypropylène utilisées devront avoir un diamètre inférieur ou égal à 50 microns et leur longueur devra être comprise entre dg et 4 dg (dg =

dimension nominale du plus gros granulat).

Clause 6.3 (1) Note 1 — Propriétés thermiques

La valeur à utiliser est donnée par la courbe de la Figure NAF.2 ci-dessous :

Figure NAF.2 : Conductivité thermique du béton à haute résistance



L'équation de cette courbe est la suivante :

Clause 6.4.2.1(3) Note — Poteaux et voiles

Les valeurs à utiliser sont celles recommandées.

Clause 6.4.2.2 (2) Note — Poutres et dalles

Les valeurs à utiliser sont conformes à celles données dans le Tableau 6.2N recommandé.

NA.2 Application nationale de l'Annexe A « Distributions de température »

Cette Annexe A n'est pas applicable et est remplacée par l'Annexe A.NAF « Distributions de température » élaborée conformément à la conductivité thermique définie par la Figure NAF.1 , et qui a un statut normatif.

NA.3 Application nationale de l'Annexe B « Méthodes de calcul simplifiées »

Cette Annexe B prend un statut normatif.

La méthode de l'isotherme 500 °C (B.1 ) est à utiliser pour des poteaux dont l'élancement vérifie λ ≤ 50, et dont toutes les faces sont susceptibles d'être exposées au feu lors du même incendie.

Clause B.1.2 (1) b)

NOTE

La forme de l'isotherme rectangle équivalent doit être déterminée en considérant la surface de béton équivalente.

Clause B.2 (6)

Il convient de lire « m est le numéro de zone ».

NA.4 Application nationale de l'Annexe C « Flambement des poteaux en conditions d'incendie »

Cette Annexe C conserve un statut informatif.

NOTE

Les Tableaux C1, C4 et C7 sont applicables pour la compression centrée.

Dans les tableaux de cette annexe, il convient de lire les valeurs suivantes :

NA.5 Application nationale de l'Annexe D « Méthodes de calcul pour le cisaillement, la torsion et l'ancrage »

Cette Annexe D conserve un statut informatif.

En D.3 sur lafigure D.2 , la surface tendue effective est notée Ac,eff dans la norme NF EN 1992-1-1 (en 7.3) , et est dénommée aire de la section effective de béton autour des armatures tendues.

NA.6 Application nationale de l'Annexe E « Méthode de calcul simplifiée pour les poutres et les dalles »



Cette Annexe E prend un statut normatif.

La dernière phrase duE.1 (3) n'est pas applicable.

Clause E.1 (1)

NOTE

Lorsque la redistribution des moments, calculée à température ambiante, excède 15 %, la capacité de rotation sur appui est considérée suffisante si la condition [A] donnée en NA.1 Clause 5.7.3 (2) est respectée. Dans le cas où la condition [A] n'est pas respectée, il convient de justifier cette capacité par un calcul de résistance des matériaux en limitant les rotations admissibles aux valeurs données en NA.1 clause 5.7.3 (2) , ce calcul conduit à un surcroît d'armatures sur les appuis.

Clause E.2 (4)

Compte tenu du fait que ks (θ) n'est donné que pour une armature, si des armatures de béton armé présentent des sections

différentes et sont réparties de manière arbitraire, la procédure décrite en annexe B.1.2 (6) peut être utilisée pour l'évaluation du moment MRd,fi .

NA.7 Annexe A.NAF « Distributions de température » en remplacement de l'annexe A (normative)

La présente annexe fournit des distributions de température dans les dalles (Figure A.NAF.3 ), les poutres (Figures A.NAF.4 à A.NAF.15 ) et les poteaux (Figures A.NAF.16 à A.NAF.25 ). La Figure A.NAF.3 , pour les dalles, s'applique également aux voiles exposés d'un seul côté. Elle vient en substitution de l'annexe A de la norme NF EN 1992-1-2 du fait du choix de la conductivité thermique du béton à haute température (voir clause 3.3.3 (1) Note 1).

NA.7.1 Hypothèses

Les figures sont fondées sur les hypothèses suivantes :

• La chaleur spécifique du béton est telle que donnée en 3.3.2 avec une teneur en eau de 1,5 %. Les graphiques de

température sont conservatifs pour des teneurs en eau supérieures à 1,5 %.

• La courbe de conductivité thermique du béton est celle définie dans la clause 3.3.3 (1) Note 1.

Figure A.NAF.1 : Courbe de conductivité thermique retenue pour les calculs

• L'émissivité relative à la surface du béton — 0,7 — est telle que donnée en 2.2 de la norme NF EN 1992-1-2.

• Le coefficient de convection est de 25 en face exposée et de 4 en face non exposée.

• Les granulats sont siliceux.

NA.7.2 Format de présentation



La Figure A.NAF.2 montre les distributions de température dans la section droite de poutres et de poteaux, limitée aux axes

de symétrie.

Figure A.NAF.2 : Surface de section droite pour laquelle les distributions de température sont présentées

NA.7.3 Distributions de températures

Figure A.NAF.3 : Distributions de température dans les dalles (hauteur h = 200) pour R60-R240



Figure A.NAF.4 : Distributions de température (°C) dans une poutre, h

× b = 150 × 80 — R30




× b = 300 × 160 — R30




× b = 300 × 160 — R60




× b = 300 × 160 — R90



Figure A.NAF.8 : Isothermes à 500 °C dans une poutre, h × b = 300 × 160




× b = 600 × 300 — R60



Figure A.NAF.10 : Distributions de température (°C) dans une poutre, h × b =600 × 300 — R90



Figure A.NAF.11 : Distributions de température (°C) dans une poutre, h × b = 600 × 300 — R120















Figure A.NAF.16 : Distributions de température (°C) dans un poteau, h × b = 300 × 300 — R30








Figure A.NAF.20 : Isothermes à 500 °C dans un poteau, h × b = 300 × 300

Figure A.NAF.21 : Distributions de température (°C) dans un poteau circulaire D = 300 — R30








Figure A.NAF.25 : Isothermes à 500 °C dans un poteau circulaire D = 300

© AFNOR 2007 - Imprimé par BET SECBA le 05/12/2012



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