Numerical Investigations of spalling behaviour of reinforced concrete beams Subjected to HC Fire

Abstract

Cet article vise à mener une étude numérique concernant la prise en charge du phénomène d'écaillage du béton dans les poutres en béton armé sollicités au feu Hydrocarbure (HC) et son influence sur leur stabilité structurale. La manifestation de ce phénomène peut commencer dès les premières minutes, mettant à nu les armatures les plus près du parement en accélérant la perte de résistante et pouvant conduire à une rupture prématurée de la structure. La prise en compte du risque d'écaillage des bétons dans les différentes règlementations s'articule principalement autour des approches expérimentales, aucun calcul prédictif ne peut être encore réalisé, car la prédiction exacte de ce phénomène reste encore mal connue. Dans ce contexte le logiciel SAFIR est utilisé pour effectuer une analyse numérique du risque d'écaillage par l'élimination progressive de couches de béton d'enrobage à chaque fois que les critères d'apparition de ce phénomène sont remplis. L'étude paramétrique que nous avons menée, a porté sur: La généralisation de l'écaillage le long de l'élément ou non, la prise en compte d'un écaillage qui se manifeste sur une ou plusieurs faces de cet élément et l’influence de différents paramètres tels que la variation des conditions aux limites et la réduction des propriétés mécaniques des matériaux en fonction de l’évolution de la température. Les résultats obtenus montrent l'influence majeure de l'écaillage sur la stabilité mécanique des éléments structuraux en situation d'incendie et cela soit par la réduction du temps de ruine et/ou par la réduction de la contrainte de rupture et du module tangent.