{"id":9267,"date":"2016-02-15T11:13:42","date_gmt":"2016-02-15T11:13:42","guid":{"rendered":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/?page_id=9267"},"modified":"2016-02-15T11:13:42","modified_gmt":"2016-02-15T11:13:42","slug":"fem-fire","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/?page_id=9267","title":{"rendered":"FEM-FIRE"},"content":{"rendered":"

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Finite element modeling for fire resistance of timber composite panels
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Responsables scientifique :\u00a0 <\/em>Yann Rogaume (Laboratoire d’Etudes et de Recherche sur le Mat\u00e9riau Bois \u2014 LERMAB)<\/p>\n

Partenaires Labex : M Khelifa (Laboratoire d’Etudes et de Recherche sur le Mat\u00e9riau Bois\u00a0 LERMAB)<\/p>\n

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Contexte <\/strong>\u2014 Bien que le bois soit un mat\u00e9riau combustible, les structures en bois r\u00e9sistent remarquablement au feu. En effet, le comportement du bois est particuli\u00e8rement favorable lorsque les sections sont suffisamment dimensionn\u00e9es pour permettre la formation d\u2019une couche de bois carbonis\u00e9 (charbon) qui assure la protection de la section centrale par ses propri\u00e9t\u00e9s isolantes. La combustion du bois se d\u00e9roule en 3 \u00e9tapes principales\u00a0: le chauffage et la hausse de temp\u00e9rature du bois qui s\u2019accompagne du s\u00e9chage, puis la pyrolyse qui d\u00e9gage des gaz combustibles qui vont br\u00fbler autour du bois et produit du charbon\u00a0; enfin, la combustion lente du charbon. L\u2019aptitude du bois \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 la propagation du feu est li\u00e9e principalement \u00e0 la couche de charbon qui limite le flux de chaleur entrant. D\u2019un point de vue structural, le charbon n\u2019a aucune r\u00e9sistance, ce qui fait que la perte de capacit\u00e9 r\u00e9sistante d\u2019un \u00e9l\u00e9ment en bois enflamm\u00e9 est essentiellement expliqu\u00e9e par une perte de section de bois ayant une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure \u00e0 300\u00b0C environ.<\/p>\n

L\u2019inflammabilit\u00e9 et la r\u00e9sistance au feu des structures en bois d\u00e9pendent de l\u2019essence, la densit\u00e9, la forme, le type technologique du mat\u00e9riau (bois massif, bois contrecoll\u00e9\u2026) et l\u2019\u00e9tat hygroscopique. Ainsi, la vitesse de combustion en d\u00e9pend \u00e9galement. Cependant, les pr\u00e9conisations et r\u00e8gles de calcul issues de l\u2019Eurocode 5, essentiellement valid\u00e9es sur du bois massif r\u00e9sineux, se heurtent \u00e0 la complexit\u00e9 physique du probl\u00e8me et ne permettent pas de reproduire fid\u00e8lement les m\u00e9canismes et ph\u00e9nom\u00e8nes r\u00e9els, surtout dans le cas des produits d\u2019ing\u00e9nierie contrecoll\u00e9s tels que le BLC, BMR et panneau CLT.<\/p>\n

Objectifs<\/strong> \u2014 L\u2019enjeu principal de ce projet est l\u2019\u00e9laboration d\u2019un mod\u00e8le de combustion du bois tenant compte de la r\u00e9alit\u00e9 physique pour simuler fid\u00e8lement le comportement des structures en bois en situation d\u2019incendie. Le champ d\u2019application a pour objectif une meilleure pr\u00e9diction du comportement d\u2019\u00e9l\u00e9ments structuraux contrecoll\u00e9s types CLT, BLC, BMR, etc. Dans cet objectif un premier mod\u00e8le thermique a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 et valid\u00e9 au LERMAB. Dans le cadre de ce projet nous proposons, essentiellement, l\u2019extension du mod\u00e8le thermique d\u00e9velopp\u00e9 au comportement hygrothermique pour prendre en compte l\u2019effet retardateur g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la teneur hygrom\u00e9trique et par la couche de charbon.<\/p>\n

D\u00e9marche <\/strong>\u2014 La d\u00e9marche propos\u00e9e dans cette \u00e9tude s\u2019organise en trois \u00e9tapes. La premi\u00e8re \u00e9tape constitue un \u00e9tat de l\u2019art sur le comportement au feu des panneaux \u00e0 base du bois utilis\u00e9s dans la construction, incluant l\u2019\u00e9tude du comportement hygrothermique du mat\u00e9riau bois. La deuxi\u00e8me \u00e9tape porte sur le choix du mod\u00e8le thermique appropri\u00e9 aux structures bois sous hautes temp\u00e9ratures. Le mod\u00e8le choisi int\u00e8gre les trois modes du transfert de chaleur \u00e0 savoir la conduction, le rayonnement et la convection au cours de l\u2019exposition au feu. Les aspects th\u00e9oriques et num\u00e9riques associ\u00e9s au mod\u00e8le seront ensuite pr\u00e9sent\u00e9s et comment\u00e9s. Afin de proc\u00e9der \u00e0 la validation de la proc\u00e9dure num\u00e9rique \u00e0 impl\u00e9menter dans la plateforme d\u2019Abaqus retenue pour mod\u00e9liser le comportement thermique des parois bois multicouches, la derni\u00e8re \u00e9tape pr\u00e9sentera des applications du mod\u00e8le num\u00e9rique \u00e0 la simulation des tests d\u2019incendie r\u00e9els disponibles dans la litt\u00e9rature. Le mod\u00e8le sera donc utilis\u00e9 pour mener une \u00e9tude sur la distributions des champs de temp\u00e9ratures et la formation de la couche du charbon en vue de mieux comprendre l\u2019\u00e9volution du comportement hygrothermique des panneaux bois multicouches au cours de l\u2019incendie.<\/p>\n

R\u00e9sultats et impacts attendus<\/strong> \u2014 L\u2019\u00e9tape suivante consistera \u00e0 r\u00e9aliser le m\u00eame type de travail sur des parois multicouches avec des mat\u00e9riaux diff\u00e9rents ayant des propri\u00e9t\u00e9s thermiques diff\u00e9rentes. Il s\u2019agira notamment de prendre en compte les effets de ces comportements sur la r\u00e9sistance au feu de parois multicouches. A terme, ce mod\u00e8le num\u00e9rique pourra \u00eatre utilis\u00e9 par les professionnels du b\u00e2timent pour aider \u00e0 la conception des parois afin de prendre en compte de fa\u00e7on optimale la r\u00e9sistance au feu des structures bois.<\/p>\n

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    Finite element modeling for fire resistance of timber composite panels Responsables scientifique :\u00a0 Yann Rogaume (Laboratoire d’Etudes et de Recherche sur le Mat\u00e9riau Bois \u2014 LERMAB) Partenaires Labex : M Khelifa (Laboratoire d’Etudes et de Recherche sur le … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"parent":2122,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-9267","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/9267","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=9267"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/9267\/revisions"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2122"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=9267"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}