ISO/TR 834-3:1994

RAPPORT
ISO/TR
TECHNIQUE
834-3
Première édition
1994-I o-1 5
Essais de résistance au feu - Éléments de
construction -
Partie 3:
Commentaires sur les méthodes d’essais et
application des données d’essais
Fie-resis tance tests - Elements of building construction -
Part 3: Commentary on test method and test data application
Numéro de référence
ISO/TR 834-3: 1994(F)
ISO/TR 834-3: 1994(F)
Sommaire
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Procédure d’essai normalisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3.1 Régimes d’échauffement. . 1
3.2 Four . . 2
33 . Conditionnement .
3.4 Consommation de combustible et apport technique. .
3.5 Techniques de mesure de la pression .
3.6 Procédure après l’échauffement .
3.7 Dimensions des éprouvettes
............................................... 5
3.8 Réalisation des éprouvettes.
............................................... 5
39 . Mise en charge. .
................................. 5
3.10 Conditions aux limites et assujettissement
......................... 6
3.11 Étalonnage. .
4 Critères de résistance au feu . 8
4.1 Objet . . 8
4.2 Capacité portante. . . 8
4.3 Étanchéité . . 8
Isolation . 8
4.5 Autres caractéristiques . .
5 Classement . .
6 Fidélité et reproductibilité . .
6.1 Fidélité . .
6.2 Reproductibilité .
...................................... 10
7 Interpolation et extrapolation .
............................... 10
8 Relation entre la résistance au feu et les incendies de bâtiment . 11
Annexe
A Bibliographie . . 13
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publica-
tion ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilmsI sans l’accord écrit de
l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
c
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale
(CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais exceptionnellement, un comité technique peut propo-
ser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts. l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature
différente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état de
la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les
données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/rR 834-3, rapport technique du type 1, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 92, Essais au feu sur les matériaux de construction,
composants et structures, sous-comité SC 2, Résistance au feu.
L’ISO 834 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Essais de résis tance au feu - Éléments de construction:
- Partie 7: Exigences générales pour les essais de résistance au feu
- Partie 2: Exigences spéciales pour différents éléments
- Partie 3: Commen taies sur les méthodes d’essais et application
des données d’essais
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 834 est donnée uniquement à
titre d’information”
. . .
III
Page blanche
RAPPORT TECHNIQUE o ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
Essais de résistance au feu - Éléments de construction -
Part 3:
Commentaires sur les méthodes d’essais et application des *
données d’essais
3 Procédure d’essai normalisé
1 Domaine d’application
Des considérations pratiques imposent d’apporter un
Les informations fournies dans la présente partie de
certain nombre de simplifications à toute procédure
I’ISO 834 sont de nature consultative et destinées à
d’essai normalise pour pouvoir l’utiliser dans les condi-
conseiller quant à l’utilisation de la méthode d’essai
tions de laboratoire afin d’obtenir des résultats repro-
de résistance au feu et à l’exploitation des données
ductibles et fidèles.
obtenues. La présente partie de I’ISO 834 identifie
également un certain nombre de données où les
Certains aspects qui entraînent une certaine variabilité
mises à jour ultérieures pourront bénéficier des tra-
sont hors du champ d’application de la procédure
vaux de recherche: sur les phénomènes associés au
d’essai, notamment lorsque des différences dans les
comportement des ensembles soumis aux essais et
matériaux et la construction deviennent critiques.
leur relation avec les constructions en vraie grandeur,
L’utilisateur peut accommoder d’autres facteurs
et sur la technologie associée aux techniques d’essai
identifiés dans la présente partie de I’ISO 834. Si l’on
et d’instrumentation.
apporte à ces facteurs l’attention qui convient, la re-
productibilité et la fidélité de la procédure d’essai
peuvent être améliorées à un niveau acceptable.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions
3.1 Régimes d’échauffement
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
La courbe de température normalisée du four décrite
de I’ISO 834. Au moment de la publication, les édi-
dans I’ISO 834-1, paragraphe 5.1 .l, n’est pas fonda-
tions indiquées étaient en vigueur., Toute norme est
mentalement différente de la courbe temps-tempé-
sujette à révision, et les parties prenantes des
rature utilisée pour contrôler les fours pendant les
accords fondés sur la présente partie de I’ISO 834
70 dernières années. A certains égards, elle semble
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
avoir été liée aux températures rencontrées lors
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
d’incendies réels de bâtiments, à partir de références
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
telles que le temps de fusion constaté pour des maté-
le registre des Normes internationales en vigueur à un
riaux dont le point de fusion etait connu.
moment donné.
Le but essentiel de la courbe de température normali-
ISO 834-l :- l) , Essais de résistance au feu - Élé-
sée vise à assurer des conditions d’essai raisonna-
ments de construction - Partie 1: Exigences généra-
blement représentatives d’une exposition à un feu
les pour les essais de résistance au feu.
grave, pour lesquelles le comportement de différents
lSO/TR 3956: 1975, Principes d’ingénierie des struc- éléments de construction puisse être comparé. II de-
tures compte tenu du feu, particulièrement en ce qui meure néanmoins important de se rappeler que cette
condition d’exposition normalisée ne représente pas
concerne le rapport entre l’exposition à un incendie
nécessairement une véritable situation d’incendie, et
réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de
qu’elle n’est pas nécessairement représentative du
résistance au feu normalisé (/SO 834).
comportement prévu de l’élément de construction
lSO/TR 10158:1991, Principes et analyse servant de soumis à l’essai, dans le cas où il serait confronté à un
base aux méthodes de calcul portant sur /a résistance incendie réel. L’essai classe néanmoins le comporte-
au feu des Mments structuraux. ment d’éléments de séparation et de structure des
1) À publier.
ISO/TR 834-3: 1994(F) 0 ISO
constructions a partir de donnees communes. II 3.2 Four
convient également de noter que la résistance au feu
Les conditions d’échauffement prescrites dans
est fonction de la durée de l’essai et non pas de la
I’ISO 834-1, paragraphe 5.1 .l, ne suffisent pas en
durée d’un incendie réel.
elles-mêmes à assurer que des fours d’épreuve de
L’ISO/TR 3956 aborde la discussion de la relation
conception différente soumettent, tous, les éprou-
entre les conditions d’échauffement en fonction des
vettes aux mêmes conditions d’exposition au feu, et
conditions de temps-température lors d’un véritable
par conséquent, assurent la cohérence des résultats
incendie et celles de l’essai normalisé de résistance
d’essai obtenus à partir de ces fours.
r
au feu. Ce document présente également une série
de courbes de refroidissement. Les thermocouples utilises pour contrôler la tempé-
rature des fours sont en équilibre thermodynamique
II faut noter que la courbe de température normalisée
avec un environnement influence par les conditions
du four peut également être exprimée en termes
de transfert thermique par rayonnement et par con-
exponentiels qui approchent de près la courbe
vection, qui prévalent à l’intérieur du four. Le transfert
exprimée par T= 345 log,, (480t + 11, et qui peut être
thermique par convection à un corps exposé dépend
considérée comme préférable pour les besoins du
de ses dimensions et de sa forme, et il est en général
calcul. Cette expression devient alors
plus important sur un corps de faibles dimensions,
comme un fil de thermocouple, que sur un corps
-0,2t, 0,204 e-1,7t, 0,471 e-19?)
T= 1 325(1 -0,325 e
important comme une éprouvette. La composante de
où
convection tendra, par conséquent, à exercer une plus
grande influence sur la température du thermocouple,
T est l’augmentation de la température, en alors que le transfert de chaleur à une éprouvette est
degrés Celsius; essentiellement affecté par le rayonnement émanant
des flammes et des parois du four.
t est le moment auquel l’augmentation de tem-
pérature s’est produite, en heures.
Le rayonnement gazeux et le rayonnement de surface
à surface coexistent à l’intérieur d’un four. La pre-
mière dépend de la température et des propriétés
Pour établir l’écart d, indiqué dans I’ISO 834-1,
d’absorption du gaz, tout en étant largement influen-
paragraphe 5.12, on peut comparer les aires des
cée par la composante visible de la flamme du
courbes représentées par la température moyenne du
brûleur. Le rayonnement de surface à surface dépend
four en fonction du temps et la courbe normalisée ci-
de la température des parois du four et de leurs
dessus en utilisant un planimètre sur les valeurs
propriétés d’absorption et d’émission, ainsi que des
tracées ou, par le calcul, en appliquant la formule de
dimensions et de la configuration du four. La tempé-
Simpson ou la règle du trapèze.
rature des parois dépend également de ses propriétés
Si le régime d’échauffement décrit dans I’ISO 834-1,
thermiques.
paragraphe 5.1 .l , constitue la condition d’exposition
au feu prescrite par le présent Rapport technique, on
Le transfert de chaleur par convection sur un corps
constate qu’il ne représente pas de manière appro-
dépend de la différence locale entre la température en
priée des conditions d’exposition correspondant par
surface du corps et celle du gaz, ainsi que de la
exemple à des feux d’hydrocarbures. D’autres
vitesse de ce dernier.
normes qui traitent des essais de résistance au feu ne
concernant pas les constructions constitueront une La chaleur rayonnante des gaz correspond à leur
représentation plus satisfaisante de ces conditions et la chaleur rayonnante reçue par
température,
À titre d’exemple, le régime d’échauffe-
d’exposition. l’éprouvette est la somme de celle émanant des gaz
ment décrit ci-après a été récemment proposé pour et de celle émanant des parois du four. Cette dernière
représenter les feux d’hydrocarbures: est moindre en début d’épreuve et augmente à
mesure que les parois s’échauffent. Les thermocou-
T= 1 lOO(1 - 0,325 e-0t1667f - 0,204 e-1t417t -
ples prescrits par la présente partie de I’ISO 834 sont
_ 0 47 1 e-1 5.833t)
I
de faibles dimensions et se règlent à la température
des gaz. Par contre, l’éprouvette est plus sensible au
où
rayonnement.
T est l’élévation de température, en degrés
À partir de la discussion qui précède, il apparaît qu’en
Celsius;
dernière analyse, la cohérence entre des laboratoires
l’élévation de
t est le moment auquel
d’essais utilisant les prescriptions de la présente
température s’est produite, en heures;
partie de I’ISO 834 ne sera obtenue que si tous les
utilisateurs emploient un materiel conforme à une
ou, en termes pratiques:
conception normalisée et idéalisée de four, dont les
dimensions, la configuration et les matériaux, les tech-
T= 1 lOO(1 -0,33 e-“f17t)
niques de construction et le type de combustible
utilisés sont spécifiés avec précision.
où e représente le temps, exprime en heures.
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
hygroscopiques qui présentent une forte aptitude à
Pour maîtriser les problèmes qui viennent d’être évo-
qués, une méthode qui peut s’appliquer aux fours l’absorption d’humidité, tels que le ciment Portland, le
existants consiste à revêtir leurs parois de matériaux à plâtre et le bois. Toutefois, après la mise en œuvre du
faible inertie thermique, et qui suivent facilement la conditionnement prescrit dans I’ISO 834-1, paragra-
température des gaz du four, tels que ceux dont les phe 6.4, parmi les matériaux de construction inorgani-
caractéristiques sont spécifiées dans I’ISO 834-1, ques courants, seuls les produits de ciment Portland
paragraphe 4.2. La différence de température entre le hydratés peuvent retenir une quantité d’humidité
gaz et les parois sera réduite et une plus grande suffisante pour affecter de façon significative les
résultats d’un essai de résistance au feu.
quantité de la chaleur fournie par les brûleurs touchera
c
l’éprouvette par rayonnement à partir des parois, d’où
Pour pouvoir comparer, il peut donc être souhaitable
une amélioration de la commensurabilité des résultats
de corriger les variations de la teneur en humidité des
donnés par des fours de conceptions différentes.
éprouvettes en utilisant, comme condition de réfé-
rence standard, l’humidité à l’équilibre établie par
Lorsque cela est possible, il faudra également revoir la
séchage dans une atmosphère ambiante comportant
conception des fours existants, afin de disposer les
50 % d’humidité relative à 20 OC.
brûleurs et les carneaux de manière à éviter les turbu-
lences et les variations de pression correspondantes
Si l’on connaît la résistance au feu par rapport au
qui entraînent un échauffement inégal de la surface
critère d’isolation thermique d’une éprouvette en
de l’éprouvette.
fonction d’une teneur en humidité, la résistance au
feu correspondant à d’autres teneurs en humidité
Bien que la conception du thermocouple à utiliser
peut être calculée en appliquant l’équation suivante:
pour mesurer et, par conséquent, pour contrôler I’en-
vironnement du four soit précisée dans I’ISO 834-1,
T;+Td(4+4bo-T,)-4T,=O
paragraphe 4.5.1 .l, il est également suggéré d’effec-
tuer un travail expérimental sur l’utilisation éventuelle
de thermocouples plus sensibles aux effets combinés
où
du rayonnement et de la convection comme autre
moyen de réduire le problème de la variabilité des
0 est la teneur volumétrique en humidité;
caractéristiques thermiques des fours d’essai (voir
référence [II).
TO est la résistance au feu pour une humidité @,
en heures;
Enfin, l’un des ((outils) les plus efficaces pour ajuster
la conception des fours existants et d’améliorer la Td est la résistance au feu après étuvage, en
cohérence entre eux, consiste à recourir à une procé- heures;
dure d’étalonnage (voir 3.1 1).
b est un facteur qui varie avec la perméabilité.
(Pour les briques, le béton dense et le béton appliqué
3.3 Conditionnement
au pistolet, b peut être pris égal à 5,5, à 8,O pour le
béton léger et à 10,O pour le béton cellulaire).
3.3.1 Correction de la teneur en humidité
non-standard des matériaux en béton
Elle peut également être calculée en utilisant les pro-
cédures définies dans les références [2] et [3].
Au moment de l’essai, l’application de I’ISO 834-1,
paragraphe 6.4, permet à l’éprouvette de présenter Si l’on emploie des techniques de séchage artificiel
une teneur en humidité cohérente avec celle prévue pour obtenir l’humidité correspondant aux conditions
en exploitation normale.
de référence standard, il incombe au laboratoire char-
gé d’effectuer les essais d’éviter les procédures qui
modifieront significativement les propriétés des maté-
Sauf dans les bâtiments pourvus d’une climatisation
riaux constitutifs de l’éprouvette.
continue ou d’un chauffage central, les éléments de
construction sont exposés à des atmosphères qui, à
des degrés divers, tendent à suivre le cycle des condi-
3.32 Détermination de l’humidité du béton durci
tions de température et/ou d’humidité de I’atmo-
en fonction de l’humidité relative
sphère à l’air libre. La nature des matériaux
constitutifs de l’élément, ainsi que leurs dimensions,
conditionnent l’ampleur de la fluctuation de l’humidité L’annexe I de la référence 141 présente une méthode
conseillée pour déterminer l’humidité relative à I’inté-
d’un élément par rapport à une condition moyenne.
rieur d’une éprouvette en béton durci, en utilisant des
capteurs électriques” Une procédure semblable avec
La comparaison des conditions de stockage de
capteurs électriques peut être utilisée pour détermi-
l’éprouvette à celles qui prévalent en exploitation nor-
male peut donc se traduire par une variation de la ner l’humidité relative à l’intérieur d’éprouvettes
teneur en humidité des spécimens de construction, d’essai de résistance au feu, constituées d’autres
matériaux.
particulièrement ceux comportant des éléments
PSOJTR 834-3: 1994(F) 0 ISO
référence doivent toujours être considérés comme un
Dans le cadre des constructions en bois, on peut
couple et leur parcours (commun) doit être rattaché
utiliser l’appareil de mesure d’humidité basé sur la
entre le niveau auquel la mesure se rapporte et
méthode de la résistance électrique, comme variante
l’instrument de mesure. En ce qui concerne le tube de
de la méthode de l’humidité relative, pour définir le
référence, il peut être physiquement absent par en-
moment où le bois atteint la teneur en eau qui
droits, mais doit être considéré comme existant impli-
convient. Les méthodes électriques sont décrites aux
références 151 et [6]. citement (entre deux niveaux particuliers, l’air d’un
local représentant le tube de référence dans ce cas).
3.4 Consommation de combustible et
Lorsque le tube de référence et le tube palpeur sont ’
apport technique
au même niveau, ils peuvent être à des températures
différentes.
Actuellement, la mesure de la consommation de
combustible ne fait pas partie des données nécessai-
Lorsque le tube de référence et le tube palpeur
res pendant l’exécution d’un essai de résistance au
s’incurvent d’un niveau à un autre, ils doivent être à la
feu, bien que ce paramètre soit souvent mesuré par
même température à chaque niveau. Ils peuvent être
les laboratoires d’essais, et les utilisateurs de la pré-
chauds en partie haute et froids en partie basse, mais
sente partie de I’ISO 834 sont invités à obtenir cette
la température à chaque niveau doit être la même
information qui sera utile pour le développement
(voir également référence [71).
ultérieur de ce Rapport technique.
II faudra veiller à disposer les tubes palpeurs à
l’intérieur du four, de sorte qu’ils ne soient pas soumis
Les indications suivantes concernant les procédures
à des sollicitations dynamiques sous l’effet de la
expérimentales peuvent être utiles pour enregistrer la
vitesse et des turbulences des gaz (voir également
vitesse d’injection de combustible aux brûleurs.
référence [8]).
Noter le débit total (cumulatif) de combustible aux
brûleurs du four toutes les 10 min (ou plus fréquem-
3.6 Procédure après l’échauffement
ment, si on le désire). II faut également déterminer la
quantité totale de combustible fournie pendant toute
L’ISO 834-l ne comporte aucune prescription ni
la durée de l’essai. Un débitmètre à enregistrement
référence concernant les procédures postérieures à
continu présente certains avantages sur les débit-
l’échauffement. Dans certains pays, la pratique cou-
mètres à lecture périodique ou à débit instantané ou
rante consiste à maintenir la charge d’épreuve ou une
cumulatif. Choisir un système de mesure et d’enre-
charge d’épreuve pondérée pendant un temps géné-
gistrement affichant les vitesses de consommation
ralement fixé à 24 h à l’issue de l’essai de résistance
précises à 5 % près. Noter le type de combustible,
au feu. L’objet de cette procédure vise à obtenir des
son pouvoir calorifique supérieur (brut) et le débit de
renseignements d’ordre général concernant la rigidité
combustible cumulé (corrigé pour les conditions
ou la résistance résiduelle de la construction repré-
standard de 15 “C et 100 kPa) par unité de temps.
sentée par l’éprouvette, à la suite d’un incendie.
Attendu qu’il est difficile de mettre ces informations
Lorsque les mesures de consommation de combus-
en relation avec une situation d’incendie (ou posté-
tible sont effectuées, elles indiquent de façon caracté-
rieure à un incendie), on a conclu que ses prescrip-
ristique s’il y a un apport thermique externe à
tions sortent du champ d’application de la présente
l’environnement du four pendant les dernières phases
spécification.
des essais sur les éprouvettes comportant des com-
Certains pays évaluent de plus le comportement des
posants combustibles. Habituellement, cette informa-
tion n’est pas prise en compte par les codes éléments de séparation en les soumettant à des
nationaux qui, généralement, réglementent l’utilisation essais au choc immédiatement après l’essai de
de constructions combustibles en fonction des résistance au feu. Cette procédure est destinée à
simuler l’effet de la chute de décombres ou de
catégories d’occupation, des limites de hauteur et des
l’attaque à la lance d’incendie sur un élément séparatif
zones de bâtiments dans lesquels ce type de
coupe-feu qui doit théoriquement conserver son
constructions est employé.
efficacité pendant ou après l’attaque du feu. Ces
essais au choc peuvent être pratiqués à l’issue de
II faut également noter que les mesures de con-
l’essai de résistance au feu complet ou après une
sommation de combustible peuvent différer large-
partie seulement (la moitié par exemple) de la durée
ment lorsque l’on soumet des structures en acier
nominale; et ils sont souvent considérés comme une
refroidies à l’eau, ou des sections massives, à des
estimation de la stabilité excluant toutes hypothèses
essais par cette méthode.
de simulations d’une attaque à la lance d’incendie par
les pompiers
3.5 Techniques de mesure de la pression
II faut noter que, dans la plupart des cas, les deux
pratiques précédentes dissuadent de poursuivre un
Lors de la mise en place des tubes utilisés pour la
essai de résistance au feu au-delà de la durée de
mesure de la pression, le tube palpeur et le tube de
ISO/TR 834-3: 1994(F)
résistance prescrite. Compte tenu du besoin croissant
II faudra tenir compte par ailleurs de la tendance à
d’informations permettant l’extrapolation et autres
réaliser des éprouvettes d’une qualité supérieure à ce
calculs, il convient d’inciter les organismes d’essai à
qui existe dans la pratique, à moins qu’elles ne relè-
poursuivre l’exposition au feu dans la mesure où les
vent d’une conception différente spéciale. D’autre
critères limitatifs peuvent être dépassés sans risque.
part, il importe également pour assurer la cohérence,
de réaliser une éprouvette qui, en raison de vices de
construction, ne risque pas d’aboutir à des résultats
sans rapport avec son objet.
3.7 Dimensions des éprouvettes
Une description précise et détaillée de l’éprouvette et
L’ISO 834-l propose une philosophie générale selon
de son état au moment des essais est par consé-
laquelle les essais de résistance au feu devraient être
quent un complément extrêmement nécessaire aux
réalisés sur des éprouvettes en vraie grandeur. Elle
données d’essais et, le cas échéant, ces caractéris-
constate également que cela n’est pas toujours
tiques doivent être soulignées afin de rationaliser les
possible en raison des limitations imposées par la
anomalies apparentes des résultats d’essais.
taille du matériel disponible. Lorsque l’utilisation d’une
éprouvette en vraie grandeur n’est pas possible, on a
cherché à compenser cette lacune en spécifiant des 3.9 Mise en charge
dimensions minimales normalisées pour une éprou-
La charge appliquée a une éprouvette lors d’un essai
vette représentative de la taille nécessaire, correspon-
de résistance au feu exerce une influence significative
dant à un local de 3 m de hauteur et de section
sur son comportement et est un élément important
transversale égale à 3 m x 4 m.
lors de l’exploitation des résultats d’essais et de leur
Une forte incitation à l’utilisation d’éprouvettes en mise en relation avec des résultats d’autres essais
vraie grandeur découle des difficultés rencontrées semblables.
pour obtenir un comportement au feu tout à fait
L’ISO 834-1, paragraphe 5.4, précise les différents
représentatif avec des modèles à l’échelle pour la
fondements à partir desquels la charge peut être
majorité des éléments porteurs et certains éléments
choisie. Le fondement qui permet l’application la plus
de séparation.
large des résultats d’essais est celui qui met en
relation la définition de la charge d’essai et, par
Dans le cas de la majorité des éléments non porteurs,
conséquent, les sollicitations induites, aux propriétés
une réduction des dimensions hors tout à une taille
mesurées des matériaux des éléments de structure
convenable pour les essais ne pose pas de problème
réels utilisés pour la confection de l’éprouvette, et en
sérieux, surtout lorsqu’il s’agit d’une construction
même temps, amène la création de contraintes dans
modulaire.
les zones critiques de ces éléments qui constituent
Dans le cas de systèmes porteurs, la nécessité de des contraintes maximales tolérées par les codes de
maintenir le comportement fonctionnel inchangé tout calcul de structures nationaux. Cette approche débou-
en réduisant les dimensions d’une éprouvette de che sur l’application la plus pénalisante de la charge
résistance au feu, doit être soulignée. Par exemple, le d’épreuve tout en offrant une base réaliste d’extra-
rapport entre les dimensions périphériques doit polation des résultats d’essais et de leur exploitation
demeurer inchangé lorsque l’on réduit les dimensions pour les calculs.
d’un plancher. De même les proportions relatives des
Le second fondement met en relation la charge
éléments de structure et de ceux qu’ils portent
d’essais prescrite et les propriétés caractéristiques
doivent être maintenues. En d’autres termes, il con-
des matériaux constitutifs de l’éprouvette. Les
vient de maintenir un équilibre entre les différents
chiffres peuvent être fournis par le fournisseur des
types de sollicitations auxquels est soumis l’élément à
matériaux ou trouvés dans les publications relatives
échelle réduite, et d’établir également une représen-
aux propriétés normales des matériaux en question
tation correcte des contraintes de la construction à
(généralement fournies sous forme de plages de
l’échelle réduite correspondante.
valeurs). Dans la majorité des cas, ceci débouche sur
une valeur plutôt réduite de la charge d’essai, car les
valeurs réelles sont généralement plus élevées que
3.8 Réalisation des éprouvettes
les valeurs caractéristiques, prises en compte par les
procédures de calcul. Par contre, cette approche se
L’ISO 834-l spécifie que les matériaux utilisés pour
rattache plus étroitement à des procédures d’étude
réaliser l’éprouvette et la méthode de construction et
nationales et aux pratiques correspondantes concer-
de montage doivent être représentatifs de la mise en
nant les spécifications de matériaux utilisés pour la
œuvre de l’élément dans la réalité.
construction des structures. L’utilité des résultats
obtenus à partir de tels essais peut être valorisée si
Cela signifie que des éléments tels que les joints, les
mesures prises pour la dilatation et les caractéris- l’on mesure au cours des essais de résistance au feu,
tiques spéciales de fixation ou de montage doivent les propriétés des matériaux réels et/ou les contrain-
être pris en compte de façon représentative dans tes réelles dans les éléments de structure des éprou-
l’éprouvette. vettes.
ISO/TR 834-3: 1994(F) 0 ISO
La troisième approche diffère des dispositions précé- pour la résistance à la dilatation thermique ou à la
rotation pour différents systèmes porteurs. La clause
dentes, car la charge résultante se rattache a une
reflète la philosophie qui sous-tend la méthode d’essai
application spécifique et, par conséquent, limitée. La
décrite par I’ISO 834-l qui consiste à tester
charge d’essai est invariablement inférieure à celle qui
l’éprouvette d’une manière aussi représentative que
serait appliquée normalement et, à condition que les
possible des conditions d’exploitation réelles les plus
éléments de structure aient été sélectionnés en
tenant compte qu’ils auront à subir des charges pénalisantes.
nominales normales prévues par des codes de struc-
La démarche suivante est adoptée pour la mise en
ture reconnus, on bénéficiera d’une marge de sécurité
relation de l’assujettissement appliqué à l’éprouvette ’
plus grande et d’une tenue au feu améliorée, par
et des conditions rencontrées dans les constructions
rapport aux performances d’éprouvettes soumises à
réelles.
des charges sélectionnées à partir du premier et du
second fondement ci-avant. Ici encore, l’utilité des
Il faut considérer les planchers et toitures, les murs,
résultats d’essais peut être améliorée dans la mesure
les poteaux et les poutres individuelles des bâtiments
où l’on peut obtenir des données concernant les
comme offrant une résistance à la dilatation thermi-
propriétés physiques effectives des matériaux utilisés
que et/ou à la rotation, quand la structure périphéri-
pour les éléments de structure et les niveaux de
que, de support ou soutenue est susceptible d’offrir
contrainte qui s’établissent dans ces éléments lors-
une résistance substantielle à ces forces sur toute la
qu’ils sont soumis aux charges prescrites.
plage d’élévation des températures représentée par la
courbe temps-température normalisée.
En plus des bases respectives de calcul des charges à
appliquer pendant un essai, il faut noter que les codes
S’il est nécessaire de faire preuve de discernement
de structure reconnus au niveau national et utilisés
technique pour définir ce qui est susceptible d’oppo-
pour les études de construction, auxquelles ces bases
ser une ((résistance substantielle a de telles forces),
se rapportent, peuvent en eux-mêmes prévoir un
on peut noter que la résistance nécessaire peut être
certain nombre d’éléments théoriques différents, aux-
assurée par des facteurs tels que la rigidité latérale
quels la même considération n’est pas toujours accor-
des supports de planchers et de toitures et les
dée dans les différents pays. On constate une
poutres intermédiaires faisant partie d’un ensemble,
différence significative de philosophie en ce qui
ou par le poids de la structure soutenue. Les liaisons
concerne la prise en compte d’éléments tels que les
doivent en même temps être capables de transmettre
charges sismiques, de vent et celles dues à la neige.
les forces résultant de la dilatation thermique ou de la
rotation aux structures ou supports. La rigidité des
II est donc important de noter que, quelle que soit la
structures ou panneaux attenants doit également être
méthode utilisée pour la mise en charge pendant
prise en compte pour évaluer l’aptitude d’une struc-
l’essai de résistance au feu, il faut qu’elle soit ratta-
ture à résister à la dilatation thermique. La continuité
chée à la charge ultime avant échauffement de l’élé-
qui se produit notamment dans les poutres qui
ment soumis à l’essai, et il est indispensable que son
reposent sur plus de deux appuis induira également la
fondement soit clairement indiqué dans le compte
résistance à la rotation inhérente à cette situation.
rendu, ainsi que toute autre information appropriée
telle que les propriétés des matériaux et les niveaux
II est bien connu, à partir des résultats d’essais, que
de contrainte qui affectent la portée et l’application
les variations des conditions d’assujettissement peu-
des résultats de l’essai.
vent influencer largement le temps de résistance au
feu d’un élément de structure ou d’un ensemble.
La plupart des points de concentration de charge
Dans la plupart des cas, la mise en œuvre d’un assu-
peuvent fournir une simulation proche des conditions
jettissement pendant un essai de résistance au feu
de contrainte susceptibles d’être constatées dans les
est bénéfique pour le comportement de l’éprouvette.
poutres et poteaux. II convient d’être plus prudent
Dans certains cas, toutefois, un assujettissement axial
dans le cas des planchers et murs pour simuler les
excessif peut accélérer une rupture par instabilité ou
effets des charges uniformément réparties. II faut
donner naissance à un éclatement accéléré, comme
recourir au nombre maximum de points de sollici-
cela peut se produire dans une structure en béton.
tation, et, en même temps, le système de mise en
Dans d’autres cas, par exemple celui d’un plancher en
charge doit pouvoir prendre en compte l’intégralité de
béton armé hyperstatique d’encastrement exposé au
la déformation prévue pendant l’essai, tout en main-
feu d’un seul côté, un moment d’assujettissement
tenant la répartition des charges prescrites.
peut provoquer les amorces de fissures graves dans
les zones faiblement armées ou non armées condui-
sant à une rupture de la structure par cisaillement.
3.10 Conditions aux limites et
À mesure que l’expérience des essais de résistance
assujettissement
au feu sur des structures assujetties s’est enrichie, il
est devenu néanmoins possible de prévoir certains
X10.1 Introduction
des comportements anormaux évoqués ci-avant. II a
L’ISO 834-1, paragraphe 5.5, propose certaines
également été possible de rattacher d’une manière
options pour l’application de l’assujettissement, ou
générale l’état d’éprouvettes assujetties à celui des
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
une idéalisation en ce qui concerne les contraintes
constructions réelles. Néanmoins, il reste beaucoup à
.
subies lors d’un incendie réel. Par exemple, il n’est
faire et lorsqu’il n’est pas possible de rattacher les
pas encore possible de reproduire au cours d’un essai,
conditions à la limite prescrite d’une éprouvette à
les variations des moments d’extrémité qui se produi-
celles que la structure connaîtrait en vraie grandeur,
raient en cas d’exposition a un incendie réel. Dans la
on effectue l’essai sur une éprouvette qui n’offre que
pratique, l’incidence de l’assujettissement dépend de
peu ou pas de résistance a la dilatation ou à la
l’endroit ou un feu est localisé dans un compartiment.
rotation.
Dans la mesure où un échauffement substantielle-
ment uniforme est rencontré dans un compartiment,
l’effet de l’assujettissement contre l’allongement
3.10.2 Éléments de construction travaillant en
serait probablement bien moindre.
flexion (poutres, planchers, toitures)
Les éprouvettes comportant des éléments travaillant
La capacité de charge et la charge d’épreuve corres-
en flexion sont soumises a l’exposition au feu soit en
pondante pour les poteaux et murs porteurs
appui sur des rouleaux, soit à l’intérieur d’un cadre dépendent, dans une large mesure, des conditions
d’assujettissement. Dans ce dernier cas, I’assujettis- d’appuis. Dans les éléments élancés de cette nature,
sement contre la dilatation thermique dans le sens supposés articulés, des efforts, même réduits nés de
axial ou en rotation peut être appliqué de plusieurs la friction à l’intérieur des supports peuvent augmen-
manières. Avec les matériels les moins sophistiqués, ter considérablement la charge ultime. Au cours d’un
l’éprouvette est montée à l’intérieur d’un cadre essai de résistance au feu, une application involontaire
d’assujettissement de conception telle qu’il peut d’un assujettissement d’extrémité sur l’éprouvette
réagir à la poussée axiale des éléments de structure peut augmenter considérablement la charge ultime.
de l’éprouvette, sans déformation significative. Dans
Certains laboratoires ont également constaté qu’il est
certains cas, cette poussée axiale peut être mesurée généralement très difficile d’obtenir des points de
en étalonnant le cadre d’assujettissement. Dans
réaction (ou de charge) axiale réellement centrés pour
d’autres cas, un certain contrôle est exercé en
les poteaux, même en recourant a des appareils
laissant des vides de dilatation entre les extrémités de d’extrémité sphériques, et il est conseillé dans la
l’élément de structure et le cadre d’assujettissement. pratique d’introduire un degré limité et connu d’excen-
Ces dispositions assurent également la résistance à la tricité.
rotation en raison du contact et, par conséquent, de la
quasi-fixation de l’extrémité de l’élément de structure
Pour ces raisons, il est probablement préférable d’ef-
sur sa hauteur et sur la profondeur du cadre d’assu-
fectuer les essais sur les poteaux ou murs porteurs
jettissement. Avec des montages plus compliqués,
soit sans aucune résistance à la dilatation (allonge-
l’assujettissement et sa mesure sont assurés par des
ment), soit avec des extrémités complètement
vérins hydrauliques disposés dans le sens de l’axe et
assujetties.
perpendiculairement à (aux) l’élément(s) de structure.
Dans les cas où une entrave à la dilatation thermique
se produit, l’échauffement pendant un essai de résis-
3.10.4 Cloisons et murs non porteurs
tance au feu donne naissance à un effort de compres-
sion axial dans les éléments concernés. Dans la
Toutes les cloisons et murs non porteurs sont logi-
plupart des cas, cet effort se produit en un point de la
quement soumis aux essais sans application de
section transversale de l’élément tel que le moment
charges extérieures. Néanmoins, dans la pratique, ces
de flexion correspondant tend a s’opposer a celui
éléments seront affectés soit par un transfert des
résultant de la charge appliquée, ce qui conduit à une
charges émanant d’autres éléments de construction,
augmentation de la limite de charge et de la
soit par les réactions de leur propre dilatation due à
résistance au feu, à moins que les risques potentiels
l’exposition a l’échauffement. Sur ces éléments, les
de rupture par éclatement ou instabilité annulent cet essais doivent donc être réalisés dans un cadre d’as-
effet favorable. sujettissement fermé, suffisamment rigide pour réagir
aux efforts de dilatation générés par l’éprouvette sou-
Dans la majorité des cas, si un élément de structure
mise à l’essai, avec une déformation limitée ou nulle.
travaillant en flexion a été soumis à l’essai sans
assujettissement, il est possible d’utiliser en toute
sécurité des représentations de cet élément dans une
3.10.5 Mesures de laboratoire
construction où il serait probablement soumis à une
entrave à la dilatation thermique en cas d’exposition
Compte tenu de l’absence actuelle de renseigne-
au feu.
ments concernant les effets de l’assujettissement sur
la rotation ou la dilatation thermique, les laboratoires
d’essais doivent être incités à mesurer l’ampleur et le
3.10.3 Éléments axiaux (poteaux, murs porteurs]
sens de telles forces d’assujettissement, lorsque les
éprouvettes sont assujetties en quelque manière que
Les essais de résistance au feu sur les poteaux et
ce soit.
murs porteurs exécutés en laboratoire représentent
lSO/TR 834-3: 1994(F)
Ces critères définissent la résistance à la propagation
3.11 Étalonnage
du feu et la limite de charge. Un feu peut se propager
L’étalonnage suppose une procédure capable de
d’un compartiment à un autre de deux manières: soit
garantir que des éprouvettes identiques soumises à
par perte d’étanchéité, soit par un transfert excessif
des essais conformes à la présente partie de
de la chaleur qui se traduit par des températures
I’ISO 834, dans des fours différents ou dans le même
supérieures aux niveaux tolérables sur les faces non
four à des moments différents, fournissent des résul-
exposées.
tats comparables. Si cet objectif est réalisé, le temps
La courbe temps-température indiquée dans la pré-
au bout duquel des éprouvettes bien définies attein-
dront les niveaux prescrits de performance associés a sente partie de I’ISO 834 n’est rewésentative que *
d’une seule condition possible d’exposition au feu
la capacité de charge et à l’isolation, ne sera pas
déjà développée, et la méthode ne quantifie pas le
notablement différent d’une éprouvette a l’autre.
comportement d’un élément pendant un laps de
Les procédures et les instruments mis en œuvre pour
temps précis et dans une situation d’incendie réel
contrôler et mesurer les températures, les pressions
(voir 3.1).
et les atmosphères des fours constituent un aspect
essentiel de l’étalonnage pour tous les essais de
4.2 Capacité de charge
résistance au feu. Le but de l’essai d’étalonnage est
d’établir que les conditions d’échauffement sont uni-
Ce critère est destiné à déterminer l’aptitude d’un
formes sur la surface exposée de l’éprouvette et que
élément porteur à maintenir la charge appliquée sans
l’exposition à l’échauffement es
...

RAPPORT
ISO/TR
TECHNIQUE
834-3
Première édition
1994-I o-1 5
Essais de résistance au feu - Éléments de
construction -
Partie 3:
Commentaires sur les méthodes d’essais et
application des données d’essais
Fie-resis tance tests - Elements of building construction -
Part 3: Commentary on test method and test data application
Numéro de référence
ISO/TR 834-3: 1994(F)
ISO/TR 834-3: 1994(F)
Sommaire
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Procédure d’essai normalisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3.1 Régimes d’échauffement. . 1
3.2 Four . . 2
33 . Conditionnement .
3.4 Consommation de combustible et apport technique. .
3.5 Techniques de mesure de la pression .
3.6 Procédure après l’échauffement .
3.7 Dimensions des éprouvettes
............................................... 5
3.8 Réalisation des éprouvettes.
............................................... 5
39 . Mise en charge. .
................................. 5
3.10 Conditions aux limites et assujettissement
......................... 6
3.11 Étalonnage. .
4 Critères de résistance au feu . 8
4.1 Objet . . 8
4.2 Capacité portante. . . 8
4.3 Étanchéité . . 8
Isolation . 8
4.5 Autres caractéristiques . .
5 Classement . .
6 Fidélité et reproductibilité . .
6.1 Fidélité . .
6.2 Reproductibilité .
...................................... 10
7 Interpolation et extrapolation .
............................... 10
8 Relation entre la résistance au feu et les incendies de bâtiment . 11
Annexe
A Bibliographie . . 13
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publica-
tion ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilmsI sans l’accord écrit de
l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
c
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale
(CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes
internationales, mais exceptionnellement, un comité technique peut propo-
ser la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
- type 1, lorsque, en dépit de maints efforts. l’accord requis ne peut être
réalisé en faveur de la publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dévelop-
pement technique ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilité
d’un accord pour la publication d’une Norme internationale peut être
envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature
différente de celles qui sont normalement publiées comme Normes
internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état de
la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen
trois ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement
de leur transformation en Normes internationales. Les rapports techniques
du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les
données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/rR 834-3, rapport technique du type 1, a été élaboré par le comité
technique lSO/TC 92, Essais au feu sur les matériaux de construction,
composants et structures, sous-comité SC 2, Résistance au feu.
L’ISO 834 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Essais de résis tance au feu - Éléments de construction:
- Partie 7: Exigences générales pour les essais de résistance au feu
- Partie 2: Exigences spéciales pour différents éléments
- Partie 3: Commen taies sur les méthodes d’essais et application
des données d’essais
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 834 est donnée uniquement à
titre d’information”
. . .
III
Page blanche
RAPPORT TECHNIQUE o ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
Essais de résistance au feu - Éléments de construction -
Part 3:
Commentaires sur les méthodes d’essais et application des *
données d’essais
3 Procédure d’essai normalisé
1 Domaine d’application
Des considérations pratiques imposent d’apporter un
Les informations fournies dans la présente partie de
certain nombre de simplifications à toute procédure
I’ISO 834 sont de nature consultative et destinées à
d’essai normalise pour pouvoir l’utiliser dans les condi-
conseiller quant à l’utilisation de la méthode d’essai
tions de laboratoire afin d’obtenir des résultats repro-
de résistance au feu et à l’exploitation des données
ductibles et fidèles.
obtenues. La présente partie de I’ISO 834 identifie
également un certain nombre de données où les
Certains aspects qui entraînent une certaine variabilité
mises à jour ultérieures pourront bénéficier des tra-
sont hors du champ d’application de la procédure
vaux de recherche: sur les phénomènes associés au
d’essai, notamment lorsque des différences dans les
comportement des ensembles soumis aux essais et
matériaux et la construction deviennent critiques.
leur relation avec les constructions en vraie grandeur,
L’utilisateur peut accommoder d’autres facteurs
et sur la technologie associée aux techniques d’essai
identifiés dans la présente partie de I’ISO 834. Si l’on
et d’instrumentation.
apporte à ces facteurs l’attention qui convient, la re-
productibilité et la fidélité de la procédure d’essai
peuvent être améliorées à un niveau acceptable.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions
3.1 Régimes d’échauffement
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
La courbe de température normalisée du four décrite
de I’ISO 834. Au moment de la publication, les édi-
dans I’ISO 834-1, paragraphe 5.1 .l, n’est pas fonda-
tions indiquées étaient en vigueur., Toute norme est
mentalement différente de la courbe temps-tempé-
sujette à révision, et les parties prenantes des
rature utilisée pour contrôler les fours pendant les
accords fondés sur la présente partie de I’ISO 834
70 dernières années. A certains égards, elle semble
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
avoir été liée aux températures rencontrées lors
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
d’incendies réels de bâtiments, à partir de références
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
telles que le temps de fusion constaté pour des maté-
le registre des Normes internationales en vigueur à un
riaux dont le point de fusion etait connu.
moment donné.
Le but essentiel de la courbe de température normali-
ISO 834-l :- l) , Essais de résistance au feu - Élé-
sée vise à assurer des conditions d’essai raisonna-
ments de construction - Partie 1: Exigences généra-
blement représentatives d’une exposition à un feu
les pour les essais de résistance au feu.
grave, pour lesquelles le comportement de différents
lSO/TR 3956: 1975, Principes d’ingénierie des struc- éléments de construction puisse être comparé. II de-
tures compte tenu du feu, particulièrement en ce qui meure néanmoins important de se rappeler que cette
condition d’exposition normalisée ne représente pas
concerne le rapport entre l’exposition à un incendie
nécessairement une véritable situation d’incendie, et
réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de
qu’elle n’est pas nécessairement représentative du
résistance au feu normalisé (/SO 834).
comportement prévu de l’élément de construction
lSO/TR 10158:1991, Principes et analyse servant de soumis à l’essai, dans le cas où il serait confronté à un
base aux méthodes de calcul portant sur /a résistance incendie réel. L’essai classe néanmoins le comporte-
au feu des Mments structuraux. ment d’éléments de séparation et de structure des
1) À publier.
ISO/TR 834-3: 1994(F) 0 ISO
constructions a partir de donnees communes. II 3.2 Four
convient également de noter que la résistance au feu
Les conditions d’échauffement prescrites dans
est fonction de la durée de l’essai et non pas de la
I’ISO 834-1, paragraphe 5.1 .l, ne suffisent pas en
durée d’un incendie réel.
elles-mêmes à assurer que des fours d’épreuve de
L’ISO/TR 3956 aborde la discussion de la relation
conception différente soumettent, tous, les éprou-
entre les conditions d’échauffement en fonction des
vettes aux mêmes conditions d’exposition au feu, et
conditions de temps-température lors d’un véritable
par conséquent, assurent la cohérence des résultats
incendie et celles de l’essai normalisé de résistance
d’essai obtenus à partir de ces fours.
r
au feu. Ce document présente également une série
de courbes de refroidissement. Les thermocouples utilises pour contrôler la tempé-
rature des fours sont en équilibre thermodynamique
II faut noter que la courbe de température normalisée
avec un environnement influence par les conditions
du four peut également être exprimée en termes
de transfert thermique par rayonnement et par con-
exponentiels qui approchent de près la courbe
vection, qui prévalent à l’intérieur du four. Le transfert
exprimée par T= 345 log,, (480t + 11, et qui peut être
thermique par convection à un corps exposé dépend
considérée comme préférable pour les besoins du
de ses dimensions et de sa forme, et il est en général
calcul. Cette expression devient alors
plus important sur un corps de faibles dimensions,
comme un fil de thermocouple, que sur un corps
-0,2t, 0,204 e-1,7t, 0,471 e-19?)
T= 1 325(1 -0,325 e
important comme une éprouvette. La composante de
où
convection tendra, par conséquent, à exercer une plus
grande influence sur la température du thermocouple,
T est l’augmentation de la température, en alors que le transfert de chaleur à une éprouvette est
degrés Celsius; essentiellement affecté par le rayonnement émanant
des flammes et des parois du four.
t est le moment auquel l’augmentation de tem-
pérature s’est produite, en heures.
Le rayonnement gazeux et le rayonnement de surface
à surface coexistent à l’intérieur d’un four. La pre-
mière dépend de la température et des propriétés
Pour établir l’écart d, indiqué dans I’ISO 834-1,
d’absorption du gaz, tout en étant largement influen-
paragraphe 5.12, on peut comparer les aires des
cée par la composante visible de la flamme du
courbes représentées par la température moyenne du
brûleur. Le rayonnement de surface à surface dépend
four en fonction du temps et la courbe normalisée ci-
de la température des parois du four et de leurs
dessus en utilisant un planimètre sur les valeurs
propriétés d’absorption et d’émission, ainsi que des
tracées ou, par le calcul, en appliquant la formule de
dimensions et de la configuration du four. La tempé-
Simpson ou la règle du trapèze.
rature des parois dépend également de ses propriétés
Si le régime d’échauffement décrit dans I’ISO 834-1,
thermiques.
paragraphe 5.1 .l , constitue la condition d’exposition
au feu prescrite par le présent Rapport technique, on
Le transfert de chaleur par convection sur un corps
constate qu’il ne représente pas de manière appro-
dépend de la différence locale entre la température en
priée des conditions d’exposition correspondant par
surface du corps et celle du gaz, ainsi que de la
exemple à des feux d’hydrocarbures. D’autres
vitesse de ce dernier.
normes qui traitent des essais de résistance au feu ne
concernant pas les constructions constitueront une La chaleur rayonnante des gaz correspond à leur
représentation plus satisfaisante de ces conditions et la chaleur rayonnante reçue par
température,
À titre d’exemple, le régime d’échauffe-
d’exposition. l’éprouvette est la somme de celle émanant des gaz
ment décrit ci-après a été récemment proposé pour et de celle émanant des parois du four. Cette dernière
représenter les feux d’hydrocarbures: est moindre en début d’épreuve et augmente à
mesure que les parois s’échauffent. Les thermocou-
T= 1 lOO(1 - 0,325 e-0t1667f - 0,204 e-1t417t -
ples prescrits par la présente partie de I’ISO 834 sont
_ 0 47 1 e-1 5.833t)
I
de faibles dimensions et se règlent à la température
des gaz. Par contre, l’éprouvette est plus sensible au
où
rayonnement.
T est l’élévation de température, en degrés
À partir de la discussion qui précède, il apparaît qu’en
Celsius;
dernière analyse, la cohérence entre des laboratoires
l’élévation de
t est le moment auquel
d’essais utilisant les prescriptions de la présente
température s’est produite, en heures;
partie de I’ISO 834 ne sera obtenue que si tous les
utilisateurs emploient un materiel conforme à une
ou, en termes pratiques:
conception normalisée et idéalisée de four, dont les
dimensions, la configuration et les matériaux, les tech-
T= 1 lOO(1 -0,33 e-“f17t)
niques de construction et le type de combustible
utilisés sont spécifiés avec précision.
où e représente le temps, exprime en heures.
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
hygroscopiques qui présentent une forte aptitude à
Pour maîtriser les problèmes qui viennent d’être évo-
qués, une méthode qui peut s’appliquer aux fours l’absorption d’humidité, tels que le ciment Portland, le
existants consiste à revêtir leurs parois de matériaux à plâtre et le bois. Toutefois, après la mise en œuvre du
faible inertie thermique, et qui suivent facilement la conditionnement prescrit dans I’ISO 834-1, paragra-
température des gaz du four, tels que ceux dont les phe 6.4, parmi les matériaux de construction inorgani-
caractéristiques sont spécifiées dans I’ISO 834-1, ques courants, seuls les produits de ciment Portland
paragraphe 4.2. La différence de température entre le hydratés peuvent retenir une quantité d’humidité
gaz et les parois sera réduite et une plus grande suffisante pour affecter de façon significative les
résultats d’un essai de résistance au feu.
quantité de la chaleur fournie par les brûleurs touchera
c
l’éprouvette par rayonnement à partir des parois, d’où
Pour pouvoir comparer, il peut donc être souhaitable
une amélioration de la commensurabilité des résultats
de corriger les variations de la teneur en humidité des
donnés par des fours de conceptions différentes.
éprouvettes en utilisant, comme condition de réfé-
rence standard, l’humidité à l’équilibre établie par
Lorsque cela est possible, il faudra également revoir la
séchage dans une atmosphère ambiante comportant
conception des fours existants, afin de disposer les
50 % d’humidité relative à 20 OC.
brûleurs et les carneaux de manière à éviter les turbu-
lences et les variations de pression correspondantes
Si l’on connaît la résistance au feu par rapport au
qui entraînent un échauffement inégal de la surface
critère d’isolation thermique d’une éprouvette en
de l’éprouvette.
fonction d’une teneur en humidité, la résistance au
feu correspondant à d’autres teneurs en humidité
Bien que la conception du thermocouple à utiliser
peut être calculée en appliquant l’équation suivante:
pour mesurer et, par conséquent, pour contrôler I’en-
vironnement du four soit précisée dans I’ISO 834-1,
T;+Td(4+4bo-T,)-4T,=O
paragraphe 4.5.1 .l, il est également suggéré d’effec-
tuer un travail expérimental sur l’utilisation éventuelle
de thermocouples plus sensibles aux effets combinés
où
du rayonnement et de la convection comme autre
moyen de réduire le problème de la variabilité des
0 est la teneur volumétrique en humidité;
caractéristiques thermiques des fours d’essai (voir
référence [II).
TO est la résistance au feu pour une humidité @,
en heures;
Enfin, l’un des ((outils) les plus efficaces pour ajuster
la conception des fours existants et d’améliorer la Td est la résistance au feu après étuvage, en
cohérence entre eux, consiste à recourir à une procé- heures;
dure d’étalonnage (voir 3.1 1).
b est un facteur qui varie avec la perméabilité.
(Pour les briques, le béton dense et le béton appliqué
3.3 Conditionnement
au pistolet, b peut être pris égal à 5,5, à 8,O pour le
béton léger et à 10,O pour le béton cellulaire).
3.3.1 Correction de la teneur en humidité
non-standard des matériaux en béton
Elle peut également être calculée en utilisant les pro-
cédures définies dans les références [2] et [3].
Au moment de l’essai, l’application de I’ISO 834-1,
paragraphe 6.4, permet à l’éprouvette de présenter Si l’on emploie des techniques de séchage artificiel
une teneur en humidité cohérente avec celle prévue pour obtenir l’humidité correspondant aux conditions
en exploitation normale.
de référence standard, il incombe au laboratoire char-
gé d’effectuer les essais d’éviter les procédures qui
modifieront significativement les propriétés des maté-
Sauf dans les bâtiments pourvus d’une climatisation
riaux constitutifs de l’éprouvette.
continue ou d’un chauffage central, les éléments de
construction sont exposés à des atmosphères qui, à
des degrés divers, tendent à suivre le cycle des condi-
3.32 Détermination de l’humidité du béton durci
tions de température et/ou d’humidité de I’atmo-
en fonction de l’humidité relative
sphère à l’air libre. La nature des matériaux
constitutifs de l’élément, ainsi que leurs dimensions,
conditionnent l’ampleur de la fluctuation de l’humidité L’annexe I de la référence 141 présente une méthode
conseillée pour déterminer l’humidité relative à I’inté-
d’un élément par rapport à une condition moyenne.
rieur d’une éprouvette en béton durci, en utilisant des
capteurs électriques” Une procédure semblable avec
La comparaison des conditions de stockage de
capteurs électriques peut être utilisée pour détermi-
l’éprouvette à celles qui prévalent en exploitation nor-
male peut donc se traduire par une variation de la ner l’humidité relative à l’intérieur d’éprouvettes
teneur en humidité des spécimens de construction, d’essai de résistance au feu, constituées d’autres
matériaux.
particulièrement ceux comportant des éléments
PSOJTR 834-3: 1994(F) 0 ISO
référence doivent toujours être considérés comme un
Dans le cadre des constructions en bois, on peut
couple et leur parcours (commun) doit être rattaché
utiliser l’appareil de mesure d’humidité basé sur la
entre le niveau auquel la mesure se rapporte et
méthode de la résistance électrique, comme variante
l’instrument de mesure. En ce qui concerne le tube de
de la méthode de l’humidité relative, pour définir le
référence, il peut être physiquement absent par en-
moment où le bois atteint la teneur en eau qui
droits, mais doit être considéré comme existant impli-
convient. Les méthodes électriques sont décrites aux
références 151 et [6]. citement (entre deux niveaux particuliers, l’air d’un
local représentant le tube de référence dans ce cas).
3.4 Consommation de combustible et
Lorsque le tube de référence et le tube palpeur sont ’
apport technique
au même niveau, ils peuvent être à des températures
différentes.
Actuellement, la mesure de la consommation de
combustible ne fait pas partie des données nécessai-
Lorsque le tube de référence et le tube palpeur
res pendant l’exécution d’un essai de résistance au
s’incurvent d’un niveau à un autre, ils doivent être à la
feu, bien que ce paramètre soit souvent mesuré par
même température à chaque niveau. Ils peuvent être
les laboratoires d’essais, et les utilisateurs de la pré-
chauds en partie haute et froids en partie basse, mais
sente partie de I’ISO 834 sont invités à obtenir cette
la température à chaque niveau doit être la même
information qui sera utile pour le développement
(voir également référence [71).
ultérieur de ce Rapport technique.
II faudra veiller à disposer les tubes palpeurs à
l’intérieur du four, de sorte qu’ils ne soient pas soumis
Les indications suivantes concernant les procédures
à des sollicitations dynamiques sous l’effet de la
expérimentales peuvent être utiles pour enregistrer la
vitesse et des turbulences des gaz (voir également
vitesse d’injection de combustible aux brûleurs.
référence [8]).
Noter le débit total (cumulatif) de combustible aux
brûleurs du four toutes les 10 min (ou plus fréquem-
3.6 Procédure après l’échauffement
ment, si on le désire). II faut également déterminer la
quantité totale de combustible fournie pendant toute
L’ISO 834-l ne comporte aucune prescription ni
la durée de l’essai. Un débitmètre à enregistrement
référence concernant les procédures postérieures à
continu présente certains avantages sur les débit-
l’échauffement. Dans certains pays, la pratique cou-
mètres à lecture périodique ou à débit instantané ou
rante consiste à maintenir la charge d’épreuve ou une
cumulatif. Choisir un système de mesure et d’enre-
charge d’épreuve pondérée pendant un temps géné-
gistrement affichant les vitesses de consommation
ralement fixé à 24 h à l’issue de l’essai de résistance
précises à 5 % près. Noter le type de combustible,
au feu. L’objet de cette procédure vise à obtenir des
son pouvoir calorifique supérieur (brut) et le débit de
renseignements d’ordre général concernant la rigidité
combustible cumulé (corrigé pour les conditions
ou la résistance résiduelle de la construction repré-
standard de 15 “C et 100 kPa) par unité de temps.
sentée par l’éprouvette, à la suite d’un incendie.
Attendu qu’il est difficile de mettre ces informations
Lorsque les mesures de consommation de combus-
en relation avec une situation d’incendie (ou posté-
tible sont effectuées, elles indiquent de façon caracté-
rieure à un incendie), on a conclu que ses prescrip-
ristique s’il y a un apport thermique externe à
tions sortent du champ d’application de la présente
l’environnement du four pendant les dernières phases
spécification.
des essais sur les éprouvettes comportant des com-
Certains pays évaluent de plus le comportement des
posants combustibles. Habituellement, cette informa-
tion n’est pas prise en compte par les codes éléments de séparation en les soumettant à des
nationaux qui, généralement, réglementent l’utilisation essais au choc immédiatement après l’essai de
de constructions combustibles en fonction des résistance au feu. Cette procédure est destinée à
simuler l’effet de la chute de décombres ou de
catégories d’occupation, des limites de hauteur et des
l’attaque à la lance d’incendie sur un élément séparatif
zones de bâtiments dans lesquels ce type de
coupe-feu qui doit théoriquement conserver son
constructions est employé.
efficacité pendant ou après l’attaque du feu. Ces
essais au choc peuvent être pratiqués à l’issue de
II faut également noter que les mesures de con-
l’essai de résistance au feu complet ou après une
sommation de combustible peuvent différer large-
partie seulement (la moitié par exemple) de la durée
ment lorsque l’on soumet des structures en acier
nominale; et ils sont souvent considérés comme une
refroidies à l’eau, ou des sections massives, à des
estimation de la stabilité excluant toutes hypothèses
essais par cette méthode.
de simulations d’une attaque à la lance d’incendie par
les pompiers
3.5 Techniques de mesure de la pression
II faut noter que, dans la plupart des cas, les deux
pratiques précédentes dissuadent de poursuivre un
Lors de la mise en place des tubes utilisés pour la
essai de résistance au feu au-delà de la durée de
mesure de la pression, le tube palpeur et le tube de
ISO/TR 834-3: 1994(F)
résistance prescrite. Compte tenu du besoin croissant
II faudra tenir compte par ailleurs de la tendance à
d’informations permettant l’extrapolation et autres
réaliser des éprouvettes d’une qualité supérieure à ce
calculs, il convient d’inciter les organismes d’essai à
qui existe dans la pratique, à moins qu’elles ne relè-
poursuivre l’exposition au feu dans la mesure où les
vent d’une conception différente spéciale. D’autre
critères limitatifs peuvent être dépassés sans risque.
part, il importe également pour assurer la cohérence,
de réaliser une éprouvette qui, en raison de vices de
construction, ne risque pas d’aboutir à des résultats
sans rapport avec son objet.
3.7 Dimensions des éprouvettes
Une description précise et détaillée de l’éprouvette et
L’ISO 834-l propose une philosophie générale selon
de son état au moment des essais est par consé-
laquelle les essais de résistance au feu devraient être
quent un complément extrêmement nécessaire aux
réalisés sur des éprouvettes en vraie grandeur. Elle
données d’essais et, le cas échéant, ces caractéris-
constate également que cela n’est pas toujours
tiques doivent être soulignées afin de rationaliser les
possible en raison des limitations imposées par la
anomalies apparentes des résultats d’essais.
taille du matériel disponible. Lorsque l’utilisation d’une
éprouvette en vraie grandeur n’est pas possible, on a
cherché à compenser cette lacune en spécifiant des 3.9 Mise en charge
dimensions minimales normalisées pour une éprou-
La charge appliquée a une éprouvette lors d’un essai
vette représentative de la taille nécessaire, correspon-
de résistance au feu exerce une influence significative
dant à un local de 3 m de hauteur et de section
sur son comportement et est un élément important
transversale égale à 3 m x 4 m.
lors de l’exploitation des résultats d’essais et de leur
Une forte incitation à l’utilisation d’éprouvettes en mise en relation avec des résultats d’autres essais
vraie grandeur découle des difficultés rencontrées semblables.
pour obtenir un comportement au feu tout à fait
L’ISO 834-1, paragraphe 5.4, précise les différents
représentatif avec des modèles à l’échelle pour la
fondements à partir desquels la charge peut être
majorité des éléments porteurs et certains éléments
choisie. Le fondement qui permet l’application la plus
de séparation.
large des résultats d’essais est celui qui met en
relation la définition de la charge d’essai et, par
Dans le cas de la majorité des éléments non porteurs,
conséquent, les sollicitations induites, aux propriétés
une réduction des dimensions hors tout à une taille
mesurées des matériaux des éléments de structure
convenable pour les essais ne pose pas de problème
réels utilisés pour la confection de l’éprouvette, et en
sérieux, surtout lorsqu’il s’agit d’une construction
même temps, amène la création de contraintes dans
modulaire.
les zones critiques de ces éléments qui constituent
Dans le cas de systèmes porteurs, la nécessité de des contraintes maximales tolérées par les codes de
maintenir le comportement fonctionnel inchangé tout calcul de structures nationaux. Cette approche débou-
en réduisant les dimensions d’une éprouvette de che sur l’application la plus pénalisante de la charge
résistance au feu, doit être soulignée. Par exemple, le d’épreuve tout en offrant une base réaliste d’extra-
rapport entre les dimensions périphériques doit polation des résultats d’essais et de leur exploitation
demeurer inchangé lorsque l’on réduit les dimensions pour les calculs.
d’un plancher. De même les proportions relatives des
Le second fondement met en relation la charge
éléments de structure et de ceux qu’ils portent
d’essais prescrite et les propriétés caractéristiques
doivent être maintenues. En d’autres termes, il con-
des matériaux constitutifs de l’éprouvette. Les
vient de maintenir un équilibre entre les différents
chiffres peuvent être fournis par le fournisseur des
types de sollicitations auxquels est soumis l’élément à
matériaux ou trouvés dans les publications relatives
échelle réduite, et d’établir également une représen-
aux propriétés normales des matériaux en question
tation correcte des contraintes de la construction à
(généralement fournies sous forme de plages de
l’échelle réduite correspondante.
valeurs). Dans la majorité des cas, ceci débouche sur
une valeur plutôt réduite de la charge d’essai, car les
valeurs réelles sont généralement plus élevées que
3.8 Réalisation des éprouvettes
les valeurs caractéristiques, prises en compte par les
procédures de calcul. Par contre, cette approche se
L’ISO 834-l spécifie que les matériaux utilisés pour
rattache plus étroitement à des procédures d’étude
réaliser l’éprouvette et la méthode de construction et
nationales et aux pratiques correspondantes concer-
de montage doivent être représentatifs de la mise en
nant les spécifications de matériaux utilisés pour la
œuvre de l’élément dans la réalité.
construction des structures. L’utilité des résultats
obtenus à partir de tels essais peut être valorisée si
Cela signifie que des éléments tels que les joints, les
mesures prises pour la dilatation et les caractéris- l’on mesure au cours des essais de résistance au feu,
tiques spéciales de fixation ou de montage doivent les propriétés des matériaux réels et/ou les contrain-
être pris en compte de façon représentative dans tes réelles dans les éléments de structure des éprou-
l’éprouvette. vettes.
ISO/TR 834-3: 1994(F) 0 ISO
La troisième approche diffère des dispositions précé- pour la résistance à la dilatation thermique ou à la
rotation pour différents systèmes porteurs. La clause
dentes, car la charge résultante se rattache a une
reflète la philosophie qui sous-tend la méthode d’essai
application spécifique et, par conséquent, limitée. La
décrite par I’ISO 834-l qui consiste à tester
charge d’essai est invariablement inférieure à celle qui
l’éprouvette d’une manière aussi représentative que
serait appliquée normalement et, à condition que les
possible des conditions d’exploitation réelles les plus
éléments de structure aient été sélectionnés en
tenant compte qu’ils auront à subir des charges pénalisantes.
nominales normales prévues par des codes de struc-
La démarche suivante est adoptée pour la mise en
ture reconnus, on bénéficiera d’une marge de sécurité
relation de l’assujettissement appliqué à l’éprouvette ’
plus grande et d’une tenue au feu améliorée, par
et des conditions rencontrées dans les constructions
rapport aux performances d’éprouvettes soumises à
réelles.
des charges sélectionnées à partir du premier et du
second fondement ci-avant. Ici encore, l’utilité des
Il faut considérer les planchers et toitures, les murs,
résultats d’essais peut être améliorée dans la mesure
les poteaux et les poutres individuelles des bâtiments
où l’on peut obtenir des données concernant les
comme offrant une résistance à la dilatation thermi-
propriétés physiques effectives des matériaux utilisés
que et/ou à la rotation, quand la structure périphéri-
pour les éléments de structure et les niveaux de
que, de support ou soutenue est susceptible d’offrir
contrainte qui s’établissent dans ces éléments lors-
une résistance substantielle à ces forces sur toute la
qu’ils sont soumis aux charges prescrites.
plage d’élévation des températures représentée par la
courbe temps-température normalisée.
En plus des bases respectives de calcul des charges à
appliquer pendant un essai, il faut noter que les codes
S’il est nécessaire de faire preuve de discernement
de structure reconnus au niveau national et utilisés
technique pour définir ce qui est susceptible d’oppo-
pour les études de construction, auxquelles ces bases
ser une ((résistance substantielle a de telles forces),
se rapportent, peuvent en eux-mêmes prévoir un
on peut noter que la résistance nécessaire peut être
certain nombre d’éléments théoriques différents, aux-
assurée par des facteurs tels que la rigidité latérale
quels la même considération n’est pas toujours accor-
des supports de planchers et de toitures et les
dée dans les différents pays. On constate une
poutres intermédiaires faisant partie d’un ensemble,
différence significative de philosophie en ce qui
ou par le poids de la structure soutenue. Les liaisons
concerne la prise en compte d’éléments tels que les
doivent en même temps être capables de transmettre
charges sismiques, de vent et celles dues à la neige.
les forces résultant de la dilatation thermique ou de la
rotation aux structures ou supports. La rigidité des
II est donc important de noter que, quelle que soit la
structures ou panneaux attenants doit également être
méthode utilisée pour la mise en charge pendant
prise en compte pour évaluer l’aptitude d’une struc-
l’essai de résistance au feu, il faut qu’elle soit ratta-
ture à résister à la dilatation thermique. La continuité
chée à la charge ultime avant échauffement de l’élé-
qui se produit notamment dans les poutres qui
ment soumis à l’essai, et il est indispensable que son
reposent sur plus de deux appuis induira également la
fondement soit clairement indiqué dans le compte
résistance à la rotation inhérente à cette situation.
rendu, ainsi que toute autre information appropriée
telle que les propriétés des matériaux et les niveaux
II est bien connu, à partir des résultats d’essais, que
de contrainte qui affectent la portée et l’application
les variations des conditions d’assujettissement peu-
des résultats de l’essai.
vent influencer largement le temps de résistance au
feu d’un élément de structure ou d’un ensemble.
La plupart des points de concentration de charge
Dans la plupart des cas, la mise en œuvre d’un assu-
peuvent fournir une simulation proche des conditions
jettissement pendant un essai de résistance au feu
de contrainte susceptibles d’être constatées dans les
est bénéfique pour le comportement de l’éprouvette.
poutres et poteaux. II convient d’être plus prudent
Dans certains cas, toutefois, un assujettissement axial
dans le cas des planchers et murs pour simuler les
excessif peut accélérer une rupture par instabilité ou
effets des charges uniformément réparties. II faut
donner naissance à un éclatement accéléré, comme
recourir au nombre maximum de points de sollici-
cela peut se produire dans une structure en béton.
tation, et, en même temps, le système de mise en
Dans d’autres cas, par exemple celui d’un plancher en
charge doit pouvoir prendre en compte l’intégralité de
béton armé hyperstatique d’encastrement exposé au
la déformation prévue pendant l’essai, tout en main-
feu d’un seul côté, un moment d’assujettissement
tenant la répartition des charges prescrites.
peut provoquer les amorces de fissures graves dans
les zones faiblement armées ou non armées condui-
sant à une rupture de la structure par cisaillement.
3.10 Conditions aux limites et
À mesure que l’expérience des essais de résistance
assujettissement
au feu sur des structures assujetties s’est enrichie, il
est devenu néanmoins possible de prévoir certains
X10.1 Introduction
des comportements anormaux évoqués ci-avant. II a
L’ISO 834-1, paragraphe 5.5, propose certaines
également été possible de rattacher d’une manière
options pour l’application de l’assujettissement, ou
générale l’état d’éprouvettes assujetties à celui des
0 ISO ISO/TR 834-3: 1994(F)
une idéalisation en ce qui concerne les contraintes
constructions réelles. Néanmoins, il reste beaucoup à
.
subies lors d’un incendie réel. Par exemple, il n’est
faire et lorsqu’il n’est pas possible de rattacher les
pas encore possible de reproduire au cours d’un essai,
conditions à la limite prescrite d’une éprouvette à
les variations des moments d’extrémité qui se produi-
celles que la structure connaîtrait en vraie grandeur,
raient en cas d’exposition a un incendie réel. Dans la
on effectue l’essai sur une éprouvette qui n’offre que
pratique, l’incidence de l’assujettissement dépend de
peu ou pas de résistance a la dilatation ou à la
l’endroit ou un feu est localisé dans un compartiment.
rotation.
Dans la mesure où un échauffement substantielle-
ment uniforme est rencontré dans un compartiment,
l’effet de l’assujettissement contre l’allongement
3.10.2 Éléments de construction travaillant en
serait probablement bien moindre.
flexion (poutres, planchers, toitures)
Les éprouvettes comportant des éléments travaillant
La capacité de charge et la charge d’épreuve corres-
en flexion sont soumises a l’exposition au feu soit en
pondante pour les poteaux et murs porteurs
appui sur des rouleaux, soit à l’intérieur d’un cadre dépendent, dans une large mesure, des conditions
d’assujettissement. Dans ce dernier cas, I’assujettis- d’appuis. Dans les éléments élancés de cette nature,
sement contre la dilatation thermique dans le sens supposés articulés, des efforts, même réduits nés de
axial ou en rotation peut être appliqué de plusieurs la friction à l’intérieur des supports peuvent augmen-
manières. Avec les matériels les moins sophistiqués, ter considérablement la charge ultime. Au cours d’un
l’éprouvette est montée à l’intérieur d’un cadre essai de résistance au feu, une application involontaire
d’assujettissement de conception telle qu’il peut d’un assujettissement d’extrémité sur l’éprouvette
réagir à la poussée axiale des éléments de structure peut augmenter considérablement la charge ultime.
de l’éprouvette, sans déformation significative. Dans
Certains laboratoires ont également constaté qu’il est
certains cas, cette poussée axiale peut être mesurée généralement très difficile d’obtenir des points de
en étalonnant le cadre d’assujettissement. Dans
réaction (ou de charge) axiale réellement centrés pour
d’autres cas, un certain contrôle est exercé en
les poteaux, même en recourant a des appareils
laissant des vides de dilatation entre les extrémités de d’extrémité sphériques, et il est conseillé dans la
l’élément de structure et le cadre d’assujettissement. pratique d’introduire un degré limité et connu d’excen-
Ces dispositions assurent également la résistance à la tricité.
rotation en raison du contact et, par conséquent, de la
quasi-fixation de l’extrémité de l’élément de structure
Pour ces raisons, il est probablement préférable d’ef-
sur sa hauteur et sur la profondeur du cadre d’assu-
fectuer les essais sur les poteaux ou murs porteurs
jettissement. Avec des montages plus compliqués,
soit sans aucune résistance à la dilatation (allonge-
l’assujettissement et sa mesure sont assurés par des
ment), soit avec des extrémités complètement
vérins hydrauliques disposés dans le sens de l’axe et
assujetties.
perpendiculairement à (aux) l’élément(s) de structure.
Dans les cas où une entrave à la dilatation thermique
se produit, l’échauffement pendant un essai de résis-
3.10.4 Cloisons et murs non porteurs
tance au feu donne naissance à un effort de compres-
sion axial dans les éléments concernés. Dans la
Toutes les cloisons et murs non porteurs sont logi-
plupart des cas, cet effort se produit en un point de la
quement soumis aux essais sans application de
section transversale de l’élément tel que le moment
charges extérieures. Néanmoins, dans la pratique, ces
de flexion correspondant tend a s’opposer a celui
éléments seront affectés soit par un transfert des
résultant de la charge appliquée, ce qui conduit à une
charges émanant d’autres éléments de construction,
augmentation de la limite de charge et de la
soit par les réactions de leur propre dilatation due à
résistance au feu, à moins que les risques potentiels
l’exposition a l’échauffement. Sur ces éléments, les
de rupture par éclatement ou instabilité annulent cet essais doivent donc être réalisés dans un cadre d’as-
effet favorable. sujettissement fermé, suffisamment rigide pour réagir
aux efforts de dilatation générés par l’éprouvette sou-
Dans la majorité des cas, si un élément de structure
mise à l’essai, avec une déformation limitée ou nulle.
travaillant en flexion a été soumis à l’essai sans
assujettissement, il est possible d’utiliser en toute
sécurité des représentations de cet élément dans une
3.10.5 Mesures de laboratoire
construction où il serait probablement soumis à une
entrave à la dilatation thermique en cas d’exposition
Compte tenu de l’absence actuelle de renseigne-
au feu.
ments concernant les effets de l’assujettissement sur
la rotation ou la dilatation thermique, les laboratoires
d’essais doivent être incités à mesurer l’ampleur et le
3.10.3 Éléments axiaux (poteaux, murs porteurs]
sens de telles forces d’assujettissement, lorsque les
éprouvettes sont assujetties en quelque manière que
Les essais de résistance au feu sur les poteaux et
ce soit.
murs porteurs exécutés en laboratoire représentent
lSO/TR 834-3: 1994(F)
Ces critères définissent la résistance à la propagation
3.11 Étalonnage
du feu et la limite de charge. Un feu peut se propager
L’étalonnage suppose une procédure capable de
d’un compartiment à un autre de deux manières: soit
garantir que des éprouvettes identiques soumises à
par perte d’étanchéité, soit par un transfert excessif
des essais conformes à la présente partie de
de la chaleur qui se traduit par des températures
I’ISO 834, dans des fours différents ou dans le même
supérieures aux niveaux tolérables sur les faces non
four à des moments différents, fournissent des résul-
exposées.
tats comparables. Si cet objectif est réalisé, le temps
La courbe temps-température indiquée dans la pré-
au bout duquel des éprouvettes bien définies attein-
dront les niveaux prescrits de performance associés a sente partie de I’ISO 834 n’est rewésentative que *
d’une seule condition possible d’exposition au feu
la capacité de charge et à l’isolation, ne sera pas
déjà développée, et la méthode ne quantifie pas le
notablement différent d’une éprouvette a l’autre.
comportement d’un élément pendant un laps de
Les procédures et les instruments mis en œuvre pour
temps précis et dans une situation d’incendie réel
contrôler et mesurer les températures, les pressions
(voir 3.1).
et les atmosphères des fours constituent un aspect
essentiel de l’étalonnage pour tous les essais de
4.2 Capacité de charge
résistance au feu. Le but de l’essai d’étalonnage est
d’établir que les conditions d’échauffement sont uni-
Ce critère est destiné à déterminer l’aptitude d’un
formes sur la surface exposée de l’éprouvette et que
élément porteur à maintenir la charge appliquée sans
l’exposition à l’échauffement es
...