17/11/2010 - Nouvelles études sur les effets du feu sur les structures en acier

Menéame

Ils utilisent un système de panneaux de chauffage conçu pour simuler les incendies. Ingénieurs et chercheurs de Purdue University étudient actuellement les effets du feu sur les structures en acier, telles que les bâtiments et les ponts, en utilisant un système de panneaux de chauffage unique dans leur classe, conçu pour simuler les incendies. L’outil de recherche innovant a été développé spécifiquement pour les tests sur les grandes poutres et autres composants, en utilisant également un laboratoire spécialisé. Pour Pablo Javier Piacente.

Avec l’utilisation de nouvelles méthodes de recherche, telles qu’un système de panneaux de chauffage conçu pour simuler les incendies, un groupe d’ingénieurs Purdue University Il étudie actuellement les effets du feu sur les structures en acier utilisées dans les bâtiments et les ponts. Une meilleure connaissance de ces effets permettra d’optimiser les constructions et d’améliorer leurs conditions de sécurité.

Selon les ingénieurs de Purdue University dans une Communiqué de presse de cette maison de hautes études et dans un article publié dans le milieu spécialisé Science Daily, pendant les incendies dans les bâtiments peuvent atteindre des températures de 1.000 degrés Celsius. À ce niveau de chaleur, l’acier subit différentes modifications.
À l’approche des températures mentionnées ci-dessus, l’acier exposé ne prend que 25 minutes pour perdre environ 60 pour cent de sa force et de sa rigidité. En même temps, à mesure que la température augmente, l’acier devient plus doux et plus faible, causant de graves dommages à la structure affectée.

L’un des projets de recherche de l’université est donc axé sur la façon dont les planchers en acier et en béton d’un bâtiment se comportent au cours d’un incendie. En attendant, un autre travail étudie les effets du feu sur les colonnes d’acier et la structure du bâtiment.

Renouvellement de l’approche de recherche

La principale nouveauté apportée par ces études concrètes à Purdue University concerne la méthodologie de recherche à l’examen. Ces essais sont généralement effectués dans des fours de grande taille. Toutefois, cette technique présente différents inconvénients qui conditionnent les résultats.

En utilisant un four pour ces études, il est très complexe de chauffer un échantillon et en même temps d’appliquer des charges sur la structure pour simuler les forces exercées lors de l’utilisation quotidienne d’un bâtiment, selon l’approche des spécialistes chargés de ce travail.

Pour surmonter cette limite, les chercheurs ont conçu un système composé de panneaux de chauffage qui permet de simuler les conditions d’un incendie. Au fur et à mesure que le système avance et que le feu se présente, les structures mises à l’épreuve sont soumises à différentes forces par un équipement hydraulique.

Dans la pratique, les poutres et autres composants en acier des bâtiments sont couverts de matériaux ignifugés, pour résister aux effets de la chaleur extrême. Il en résulte que, tant que la température dans la zone atteint 1 000 degrés Celsius, l’acier ne dépasse pas 300 ou 400 degrés.

Tests à grande échelle

L’équipe a mis au point des tests avec des structures dotées d’une protection ignifuge et d’autres sans protection contre le feu. Le travail est financé par la National Science Foundation et le National Institute of Standards and Technology, dépendant de l’U.S. Commerce Department.

Le système de chauffage utilisé pour tester les colonnes d’acier à grande échelle est unique dans le monde, et a été développé dans le Robert L. and Terry L. Bowen Laboratory for Large-Scale Civil Engineering Research de Purdue University. Chaque panneau a environ 4 mètres carrés, tandis que le système possède au total 25 panneaux.

C’est précisément Robert L. and Terry L. Bowen Laboratory for Large-Scale Civil Engineering Research dispose d’installations dans lesquelles les tests peuvent être effectués à l’aide de structures à grande échelle, afin d’obtenir des données plus précises. Le laboratoire est également équipé d’un équipement spécial pour les tests hydrauliques et les grues puissantes.

Le groupe de recherche a également mis à l’essai les systèmes de plancher composés, les plus utilisés dans les structures en acier. Pour cela, un four a été utilisé dans la Université du Michigan. Les résultats de ces recherches seront utilisés pour tester et vérifier les modèles de calcul utilisés pour concevoir des bâtiments, optimisant ainsi leur efficacité.

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