ISO/TR 3956:1975

Principles of structural fire-engineering design with special regard to the connection between real fire exposure and the heating conditions of the standard fire-resistance test (ISO 834)

Describes the basic characteristics of the process of fire development, and gives information based on differentiated temperature-time-curves and on an empirical time of fire duration.

Principes d'ingénierie des structures compte tenu du feu, particulièrement en ce qui concerne le rapport entre l'exposition à un incendie réel et les conditions d'échauffement dans l'essai de résistance au feu normalisé (ISO 834)

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 31-Oct-1975
• Withdrawal Date: 31-Oct-1975
• ICS: 13.220.50 - Fire-resistance of building materials and elements
• ICS: 91.080.01 - Structures of buildings in general
• Technical Committee: ISO/TC 92/SC 4 - Fire safety engineering
• Drafting Committee: ISO/TC 92/SC 4 - Fire safety engineering
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 26-Oct-2009

Standards Content (Sample)

TECHNICAL REPORT 3956
Published 1975-1 l-01
IS0 Technical Reports are subject to review within three years of
publication, with the aim of achieving the agreements necessary for
the publication of an International Standard.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION #MEXfl’YHAPOLZHAfl OPI-AHM3ALIM(I I-IO CTAHAAPTM3AUMM l ORGANIZATION INTERNATIONALE DE NORMALlSATIOb
Principles of structural fire-engineering design with special regard to the connection between real fire
exposure and the heating conditions of the standard fire-resistance test (IS0 834)
Principes d’ingknierie des structures compte tenu du feu, particuli6remen t en ce qui concerne le rapport entre l’exposition 2 un
incendie Gel et les conditions d’khauffement dans l’essai de rbsistance au feu normalise’ (IS0 834)
FOREWORD
Technical Report 3956 was drawn up by Technical Committee ISO/TC 92, Fire tests on building materials and structures,
and approved by the majority of its members. It is intended as useful background information to those using International
Standard IS0 834, Fir-e resistance tests - Elements of building construction, and should be read in conjunction with that
publication.
CONTENTS Page
........................ ............................
0 Introduction I 2
.............................................
1 Scope and field of application 2
2 Basic characteristics of the process of fire development . 2
3 Principles of structural fire-engineering design directly based on differentiated gas temperature-time curves . 3
4 Principles of structural fire-engineering design based on an empirical time of fire duration . 5
Figures
4
1 : Temperature-time curves for different values of fire load . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . .
2 : Determination of empirical time of fire duration from standard and real fire temperature-time curves for a
non-insulated steel structure . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6
3 : Determination of empirical time of fire duration by method of equal areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 7
4 : Graph of empirical time of fire duration for insulated steel structures as a function of L/dmt
Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Ref. No. : lSO/TR 3956-1975 (E)
UDC 69.02 : 699.81 : 620.1
Descriptors : buildings, design, structural design, fire fighting, burnmg rate, fire tests.
0 International Organization for Standardization, 1975 0
Price based on 8 pages
Printed in Swttzerland

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ISO/TR 3956-1975 (E)
0 INTRODUCTION
One of the fundamental aims of carrying out a fire-resistance test on elements of building construction is to obtain results
that can be used as data for a structural fire-engineering design which takes into account real conditions. This Technical
Report is intended to serve as guidance for facilitating the planning, performance and reporting of a fire-resistance test in
conformity with this principle, especially with regard to the connection between real fire exposure and the heating conditions
of a standard fire-resistance test according to IS0 834.
The present tendency of building codes and regulations towards more accurately defined functional requirements increases
the need for the development of methods for a differentiated structural fire-engineering design. During recent years, several
such design methods have been presented in the literature. These methods may generally be assigned to one of two groups
according to the basic data on the process of fire development. The methods of the first group (see clause 3) are characterized
by a design procedure which is directly based on gas temperature-time curves of the complete process of fire development,
specified in detail with regard to the influence of the fire load and the geometrical, thermal and ventilation properties of the
fire compartment. Characteristic of the methods of the second group (see clause 4) is a design procedure which takes into
account the varying properties of the fire development over an “empirical“ time of fire duration related to the standard
temperature-time curve. In all methods, the effect of the cooling phase of the fire is included.
I SCOPE AND FIELD OF APPLICATION
This Technical Report describes the basic characteristics of the process of fire development, and gives principles of structural
fire-engineering design based on differentiated temperature-time curves and on an empirical time of fire duration.
2 BASIC CHARACTERISTICS OF THE PROCESS OF FIRE DEVELOPMENT
Irrespective of the group to which the method belongs, a structural fire-engineering design must be based on detailed
knowledge of the characteristics of the process of fire development. Although numerous important investigations have been
reported in the literature, the present state of knowledge is far from satisfactory in this respect.
In simple terms,
fully developed compartment fires exhibit two types of behaviour (see [I]). For the first type, the
combustion during the flame phase is controlled by the ventilation of the compartment; the burning rate is approximately
proportional to the air supply through the openings of the compartment and is not in any decisive way dependent on the
amount, porosity and particle shape of the fuel. For the second type, the combustion during the flame phase is controlled by
the properties of the fuel bed; the burning rate is determined by the amount, porosity and particle shape of the fuel and is
largely independent of the air supply through the openings. The boundary between the two kinds of fire behaviour is not
sharply defined.
For ventilation-controlled fires, the average burning rate of the active part of the fire can be determined for different types of
fire load, furniture included, with an accuracy which is sufficient in most practical cases for a structural design. For fuel
bed-controlled fires with a more complicated behaviour, the present state of knowledge is too incomplete to permit a
satisfactory calculation of the burning rate in practice when the fire load consists of furniture, the porosity properties of
which are very difficult to define. I?‘-I such a case, it seems reasonable at present to base a structural fire-engineering design on
characteristics for the process of fire development which have been determined on the assumption that the fire is
ventilation-controlled. For fuel bed-controlled fires, such an assumption leads to a fire-engineering design which will be on the
safe side in practically every case, giving an over-estimation of the maximum gas temperature level, partly balanced by an
under-estimation of the time of fire duration.
An extensive basis of gas temperature-time curves of a fire compartment, determined according to this philosophy, is given in
[2] for the complete process of fire development, with varying assumptions concerning the geometrical and thermal
characteristics of the room, the opening factor A&/At and the fire load 4, where
A is the total area of the window and door openings of the fire room, in square metres;
is the total area of the surfaces bounding the fire room, in square metres;
2

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ISO/TR 3956-1975 (E)
and door openings of the fire room, in metres, weighted with respect
h is the mean value of the heights of the window
to each individual opening;
is the heat value per unit area of the total surface bounding the fire room, in megacaloriesl) per square metre.2)
4
A fragmentary illustration of the diagrams presented in [2] is given in figure 1.
a fire compartment with surrounding structures
The diagrams are valid for an opening factor Afi/A, = 0,04 ml’2 and
0,7 kcal/(h*m. ‘C)3) as representative average
200 mm in thickness and made of a material with a thermal conductivity x =
values within the temperature range associated with fires.
3 PRINCIPLES OF STRUCTURAL FIRE-ENGINEERING DESIGN DIRECTLY BASED ON DIFFERENTIATED GAS
TEMPERATURE-TIME CURVES
structure, a fire-engi neering design directly based on differentiated gas temperature-time curves comprises
For a load-bearing
the following main componen
ts (see [3] and [4j) :
The choice, in each particular case, of representative combustion characteristics of the fire load.
a)
temperature-time curve and the convection and
b) The determination, for these combustion characteristics, of the gas
radiation properties of the complete process of fire develc-lpment, taking into account the geometry of the compartment,
the size and shape of window and door openings and the thermal characteristics of the structures enclosing the
compartment.
c) The determination of the corresponding temperature-time fields in the structure or the structural element, exposed to
fire.
d) The determination - on the basis of data according to c) and data on the strength and deformation properties of the
structural materials in the temperature range, associated with fires - of the moment of collapse at prescribed loading or,
alternatively, of the minimum load-bearing capacity of the structure or the structural element valid for the process of fire
development.
In a differentiated fire-engineering design of a separating structure or structural element, the design component d), in most
b.
cases, is irrelevant.
To make such a differentiated fire-engineering design practically applicable for the structural engineer, it is necessary to
complete the procedure with design diagrams for different types of structure or structural element (see, for instance, [4] and
.
[W
Summ
...

RAPPORT TECHNIQUE 3956
Publié 1975-l I-OI
Les Rapports Techniques ISO sont réexamines tous les trois ans à
partir de la date de leur publication, afin de parvenir à l’accord
nécessaire pour la publication d’une Norme Internationale.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXn’YHAPOLTHAII OPTAHW3AUMR II0 CTAHjIAPTM3ALW4~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, particulièrement en ce qui concerne le rapport
entre l’exposition à un incendie réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de résistance au feu
normalisé ( I SO 834)
Principles of structural fire-engineering design with special regard to the connection between real fire exposure and the heating
conditions of the standard fire-resistance test flS0 834)
AVANT-PROPOS
Le Rapport Technique 3956 a été établi par le Comité Technique ISO/TC 92, Essais de comportement au feu des matériaux
de construction et des éléments de bâtiments, et approuvé par la majorité de ses membres. II s’agit d’un document informatif
destiné aux utilisateurs de la Norme Internationale ISO 834, Essais de résistance au feu - É/éments de construction, et
devant être lu conjointement avec celle-ci.
SOMMAI RE
page
.....................................................
0 Introduction
............................................
1 Objet et domaine d’application
...............................
2 Caractéristiques de base du processus d’évolution du feu
3 Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés directement sur des courbes différenciées
................................................ 3
température des gaz-temps
5
4 Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés sur une durée de feu empirique .
Figures
4
1 : Courbes température-temps pour différentes valeurs de charge calorifique .
2 : Détermination de la durée de feu empirique à partir des courbes température-temps, normalisée et réelle, pour
une structure non isolée, en acier, exposée au feu .
...................
3 : Détermination de la durée de feu empirique selon la méthode des aires égales
.......
4 : Diagramme de durée de feu empirique pour des structures isolées en acier, en fonction de L/y/m
8
.......................................................
Bibliographie
Réf. no : lSO/TR 3956-1975 (F)
CDU 69.02 : 699.81 : 620.1
Descripteurs : bâtiment, conception, projet de construction, lutte contre l’incendie, vitesse de,combustion, essai de comportement au feu.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Prix basé sur 8 pages
Imprimé en Suisse

---------------------- Page: 1 ----------------------
lSO/TR 3956-1975 (F)
0 INTRODUCTION
L’un des objectifs principaux visés par un essai de résistance au feu d’éléments de construction est d’obtenir des résultats qui
puissent être employés comme données pour la conception de projets d’ingénierie des structures qui tiennent compte des
conditions réelles dans un incendie. Le présent Rapport Technique est destiné à servir de guide pour faciliter la préparation,
l’exécution et le rapport d’un essai de résistance au feu, conformément à ce principe, particulièrement en ce qui concerne le
rapport entre l’exposition à un incendie réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de résistance au feu normalisé
conformément à I’ISO 834.
La tendance actuelle des codes et réglements de construction vers des exigences fonctionnelles définies plus exactement
augmente la nécessité d’élaborer des méthodes de conception différenciées pour l’ingénierie des structures compte tenu du
feu. Pendant les dernières années, plusieurs de ces méthodes de conception ont été publiées. Elles peuvent en général être
assignées à l’un de deux groupes d’après leurs données de base sur le processus d’évolution du feu. Les méthodes du premier
groupe (voir chapitre 3) sont caractérisées par une procédure de conception qui s’appuie directement sur la courbe
température des gaz-temps du processus total d’évolution du feu, spécifiée en détail compte tenu de l’influence de la charge
calorifique et des propriétés géométriques, thermiques et de ventilation du local de feu. La caractéristique des méthodes du
second groupe (voir chapitre 4) est une procédure de conception qui tient compte de la variation des propriétés de l’évolution
du feu pendant une durée de feu «empirique», en liaison avec la courbe température-temps normalisée. Toutes les méthodes
comportent la phase de refroidissement.
1 OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION
Le présent Rapport Technique décrit les caractéristiques de base du processus d’évolution du feu et donne les principes
d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés sur des courbes différenciées température des gaz-temps et sur une
durée de feu empirique.
2 CARACTÉRISTIQUES DE BASE DU PROCESSUS D’ÉVOLUTION DU FEU
Quel que soit le groupe auquel appartient la méthode, une conception d’ingénierie des constructions compte tenu du feu doit
être basée sur la connaissance détaillée des caractéristiques du processus d’évolution du feu. Malgré un grand nombre de
recherches importantes dont il est fait état dans la littérature, le niveau actuel des connaissances est loin d’être satisfaisant à
cet égard.
En l’exprimant simplement, on peut diviser en deux types de comportement les feux dans des locaux, dans leur complète
évolution (voir [Il). Pour le premier type, la combustion pendant la phase des flammes dépend de la ventilation du local; la
vitesse de combustion est approximativement proportionnelle à l’alimentation en air provenant des ouvertures du local et ne
dépend en aucun cas de façon décisive de la quantité, de la porosité et de la forme des particules combustibles. En ce qui
concerne le second type, la combustion pendant la phase des flammes dépend des propriétés de la couche de combustible; la
vitesse de combustion est déterminée par la quantité, la porosité et la forme des particules combustibles et est largement
indépendante de l’alimentation en air provenant des ouvertures. La frontière entre les deux types de comportement n’est pas
exactement définie.
Pour les feux qui dépendent de la ventilation, la vitesse moyenne de combustion de la partie active du feu peut être
déterminée pour différents type de charge calorifique, y compris le mobilier, avec, dans la plupart des cas, une exactitude
suffisante pour permettre, dans la pratique, l’étude des projets de construction. Pour les feux qui dépendent de la couche de
combustible dont le comportement est plus compliqué, le niveau actuel des connaissances est trop incomplet pour permettre
de calculer, de façon satisfaisante dans la pratique, la vitesse de combustion quand la charge calorifique consiste en meubles
dont il est très difficile de définir les propriétés de porosité. Dans un tel cas, il paraît raisonnable actuellement de baser une
étude d’ingénierie des structures compte tenu du feu sur des caractéristiques du processus d’évolution du feu déterminées en
supposant que le feu dépend de la ventilation. Pour les feux qui dépendent de la couche de combustible, une telle supposition
conduit à une étude d’ingénierie compte tenu du feu présentant une sécurité suffisante dans presque tous les cas, du fait
qu’elle donne une surestimation du niveau maximal de la température des gaz partiellement compensée par une
sous-estimation de la durée de feu.
Une base étendue de courbes température des gaz-temps dans un local de feu, déterminée suivant cette philosophie, est
donnée en [2] pour la totalité du processus d’évolution du feu, en faisant des suppositions diverses concernant les
caractéristiques géométriques et thermiques du local, le coefficient d’ouverture Afi/A, et la charge calorifique g, où
A est l’aire de la surface totale des ouvertures de fenêtres et de portes du local de feu, en mètres carrés;
A, est l’aire totale des surfaces entourant le local de feu, en mètres carrés;
2

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ISO/TR 3956-1975 (F)
h est la valeur moyenne des hauteurs des ouvertures de fenêtres et de portes du local de feu, en mètres, mesurée
compte tenu de chaque ouverture individuelle;
g est la quantité de chaleur par unité d’aire de la surface totale entourant le local de feu, en mégacaloriesl) par mètre
carré?)
Une illustration fragmentaire des diagrammes présentés en [2] est donnée en figure 1. Les diagrammes sont valables pour un
coefficient d’ouverture de A&/At = 0,04 ml/* et pour un local de feu dont les structures ont une épaisseur de 200 mm et
sont constituées par un matériau de conductivité thermique X = 0,7 kcal/(h=m= OC)3).
Les diagrammes donnent les valeurs moyennes comprises à l’intérieur de la plage des températures rencontrées dans les
incendies.
3 PRINCIPES D’INGÉNIERIE DES STRUCTURES COMPTE TENU DU FEU, BASÉS DIRECTEMENT SUR DES
COURBES DIFFÉRENCIÉES TEMPÉRATURE DES GAZ-TEMPS
Pour une structure porteuse, une étude d’ingénierie des structures basée directement sur des courbes différenciées
température des gaz-temps comporte les composants principaux suivants (voir [3] et [4]) :
a) Le choix, dans chaque cas particulier, des caractéristiques de combustion représentatives de la charge calorifique.
b) La détermination, pour ces caractéristiques de combustion, de la courbe température des gaz-temps et des propriétés
de convection et de rayonnement dans la totalité du processus d’évolution du feu, en tenant compte de la géométrie du
local, de la forme et de la grandeur des ouvertures de portes et de fenêtres et des caractéristiques thermiques des structures
du local.
c) La détermination des champs température-temps correspondants dans la structure ou dans l’élément de structure
exposé(e) au feu.
d) La détermination, sur la base des données conformes à c) et des données relatives aux propriétés de résistance et de
déformation des matériaux des structures pour la plage des températures rencontrées dans les incendies, du moment
d’effondrement sous la charge prescrite ou, sinon, de la capacité porteuse minimale de la structure ou de l’élément de
structure valable pour le processus d’évolution du feu.
Pour le projet d’ingénierie compte tenu du feu d’une structure ou d’un élément de séparation, dans la plupart des cas, le
composant d) prévu par l’étude n’entre pas en ligne de compte.
Pour rendre une telle étude d’ingénierie différenciée, compte tenu du feu, pratiquement applicable par l’ingénieur à des
constructions, il est nécessaire de compléter la procédure par des diagrammes de conception pour différents types de structure
ou d’élément de structure (voir, par exemple, [4] et [5]).
En résumé, une étude d’ingénierie des structures compte tenu du feu, directement basée sur de
...

Publié 1975-l I-OI
Les Rapports Techniques ISO sont réexamines tous les trois ans à
partir de la date de leur publication, afin de parvenir à l’accord
nécessaire pour la publication d’une Norme Internationale.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEXn’YHAPOLTHAII OPTAHW3AUMR II0 CTAHjIAPTM3ALW4~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, particulièrement en ce qui concerne le rapport
entre l’exposition à un incendie réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de résistance au feu
normalisé ( I SO 834)
Principles of structural fire-engineering design with special regard to the connection between real fire exposure and the heating
conditions of the standard fire-resistance test flS0 834)
AVANT-PROPOS
Le Rapport Technique 3956 a été établi par le Comité Technique ISO/TC 92, Essais de comportement au feu des matériaux
de construction et des éléments de bâtiments, et approuvé par la majorité de ses membres. II s’agit d’un document informatif
destiné aux utilisateurs de la Norme Internationale ISO 834, Essais de résistance au feu - É/éments de construction, et
devant être lu conjointement avec celle-ci.
SOMMAI RE page
2
.....................................................
0 Introduction
2
............................................
1 Objet et domaine d’application
2
...............................
2 Caractéristiques de base du processus d’évolution du feu
3 Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés directement sur des courbes différenciées
................................................ 3
température des gaz-temps
5
4 Principes d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés sur une durée de feu empirique .
Figures
4
1 : Courbes température-temps pour différentes valeurs de charge calorifique .
2 : Détermination de la durée de feu empirique à partir des courbes température-temps, normalisée et réelle, pour
une structure non isolée, en acier, exposée au feu .
...................
3 : Détermination de la durée de feu empirique selon la méthode des aires égales
.......
4 : Diagramme de durée de feu empirique pour des structures isolées en acier, en fonction de L/y/m
8
.......................................................
Bibliographie
G:
Réf. no : lSO/TR 3956-1975 (F)
: : 620.1
- 2 CDU 69.02 699.81
6,
F
Descripteurs : bâtiment, conception, projet de construction, lutte contre l’incendie, vitesse de,combustion, essai de comportement au feu.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Prix basé sur 8 pages
Imprimé en Suisse

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lSO/TR 3956-1975 (F)
I
0 INTRODUCTION
L’un des objectifs principaux visés par un essai de résistance au feu d’éléments de construction est d’obtenir des résultats qui
puissent être employés comme données pour la conception de projets d’ingénierie des structures qui tiennent compte des
conditions réelles dans un incendie. Le présent Rapport Technique est destiné à servir de guide pour faciliter la préparation,
l’exécution et le rapport d’un essai de résistance au feu, conformément à ce principe, particulièrement en ce qui concerne le
rapport entre l’exposition à un incendie réel et les conditions d’échauffement dans l’essai de résistance au feu normalisé
conformément à I’ISO 834.
La tendance actuelle des codes et réglements de construction vers des exigences fonctionnelles définies plus exactement
augmente la nécessité d’élaborer des méthodes de conception différenciées pour l’ingénierie des structures compte tenu du
feu. Pendant les dernières années, plusieurs de ces méthodes de conception ont été publiées. Elles peuvent en général être
assignées à l’un de deux groupes d’après leurs données de base sur le processus d’évolution du feu. Les méthodes du premier
groupe (voir chapitre 3) sont caractérisées par une procédure de conception qui s’appuie directement sur la courbe
température des gaz-temps du processus total d’évolution du feu, spécifiée en détail compte tenu de l’influence de la charge
calorifique et des propriétés géométriques, thermiques et de ventilation du local de feu. La caractéristique des méthodes du
second groupe (voir chapitre 4) est une procédure de conception qui tient compte de la variation des propriétés de l’évolution
du feu pendant une durée de feu «empirique», en liaison avec la courbe température-temps normalisée. Toutes les méthodes
comportent la phase de refroidissement.
1 OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION
Le présent Rapport Technique décrit les caractéristiques de base du processus d’évolution du feu et donne les principes
d’ingénierie des structures compte tenu du feu, basés sur des courbes différenciées température des gaz-temps et sur une
durée de feu empirique.
2 CARACTÉRISTIQUES DE BASE DU PROCESSUS D’ÉVOLUTION DU FEU
Quel que soit le groupe auquel appartient la méthode, une conception d’ingénierie des constructions compte tenu du feu doit
être basée sur la connaissance détaillée des caractéristiques du processus d’évolution du feu. Malgré un grand nombre de
recherches importantes dont il est fait état dans la littérature, le niveau actuel des connaissances est loin d’être satisfaisant à
cet égard.
En l’exprimant simplement, on peut diviser en deux types de comportement les feux dans des locaux, dans leur complète
évolution (voir [Il). Pour le premier type, la combustion pendant la phase des flammes dépend de la ventilation du local; la
vitesse de combustion est approximativement proportionnelle à l’alimentation en air provenant des ouvertures du local et ne
dépend en aucun cas de façon décisive de la quantité, de la porosité et de la forme des particules combustibles. En ce qui
concerne le second type, la combustion pendant la phase des flammes dépend des propriétés de la couche de combustible; la
vitesse de combustion est déterminée par la quantité, la porosité et la forme des particules combustibles et est largement
indépendante de l’alimentation en air provenant des ouvertures. La frontière entre les deux types de comportement n’est pas
exactement définie.
Pour les feux qui dépendent de la ventilation, la vitesse moyenne de combustion de la partie active du feu peut être
déterminée pour différents type de charge calorifique, y compris le mobilier, avec, dans la plupart des cas, une exactitude
suffisante pour permettre, dans la pratique, l’étude des projets de construction. Pour les feux qui dépendent de la couche de
combustible dont le comportement est plus compliqué, le niveau actuel des connaissances est trop incomplet pour permettre
de calculer, de façon satisfaisante dans la pratique, la vitesse de combustion quand la charge calorifique consiste en meubles
dont il est très difficile de définir les propriétés de porosité. Dans un tel cas, il paraît raisonnable actuellement de baser une
étude d’ingénierie des structures compte tenu du feu sur des caractéristiques du processus d’évolution du feu déterminées en
supposant que le feu dépend de la ventilation. Pour les feux qui dépendent de la couche de combustible, une telle supposition
conduit à une étude d’ingénierie compte tenu du feu présentant une sécurité suffisante dans presque tous les cas, du fait
qu’elle donne une surestimation du niveau maximal de la température des gaz partiellement compensée par une
sous-estimation de la durée de feu.
Une base étendue de courbes température des gaz-temps dans un local de feu, déterminée suivant cette philosophie, est
donnée en [2] pour la totalité du processus d’évolution du feu, en faisant des suppositions diverses concernant les
caractéristiques géométriques et thermiques du local, le coefficient d’ouverture Afi/A, et la charge calorifique g, où
A est l’aire de la surface totale des ouvertures de fenêtres et de portes du local de feu, en mètres carrés;
est l’aire totale des surfaces entourant le local de feu, en mètres carrés;
2

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ISO/TR 3956-1975 (F)
h est la valeur moyenne des hauteurs des ouvertures de fenêtres et de portes du local de feu, en mètres, mesurée
compte tenu de chaque ouverture individuelle;
g est la quantité de chaleur par unité d’aire de la surface totale entourant le local de feu, en mégacaloriesl) par mètre
carré?)
Une illustration fragmentaire des diagrammes présentés en [2] est donnée en figure 1. Les diagrammes sont valables pour un
coefficient d’ouverture de A&/At = 0,04 ml/* et pour un local de feu dont les structures ont une épaisseur de 200 mm et
sont constituées par un matériau de conductivité thermique X = 0,7 kcal/(h=m= OC)3).
Les diagram mes donnent les valeurs m oyennes comprises à l’intérieur de la plage des températures rencontrées dans les
ince ndies.
3 PRINCIPES D’INGÉNIERIE DES STRUCTURES COMPTE TENU DU FEU, BASÉS DIRECTEMENT SUR DES
COURBES DIFFÉRENCIÉES TEMPÉRATURE DES GAZ-TEMPS
r une s tructure porteuse, une étude d’ingén ieri e des structures basée directem ent sur des courbes différenciées
Pou
orte I es composants pri ncipau x suivants (voir [3] et [4]) :
tem pérature des gaz-te mps camp
Le choix, dans chaque cas particulier, des caractéristiques de combustion représentatives de la charge calorifique.
a)
b) La détermination, pour ces caractéristiques de combustion, de la courbe température des gaz-temps et des propriétés
de convection et de rayonnement dans la totalité du processus d’évolution du feu, en tenant compte de la géométrie du
local, de la forme et de la grandeur des ouvertures de portes et de fenêtres et des caractéristiques thermiques des structures
du local.
c) La détermination des champs température-temps correspondants dans la structure ou dans l’élément de structure
exposé(e) au feu.
d) La détermination, sur la base des données conformes à c) et des données relatives aux propriétés de résistance et de
déformation des matériaux des structures pour la plage des températures rencontrées dans les incendies, du moment
d’effondrement sous la charge prescrite ou, sinon, de la capacité porteuse minimale de la structure ou de l’élément de
structure valable pour le processus d’évolution du feu.
Pour le projet d’ingénierie compte tenu du feu d ‘un e structur te ou d’un él ément de séparation, dans la pl upart des cas, le
composant d) prévu par I’ét ude n’en tre pas en ligne de compte.
Pour rendre une telle étude d’ingénierie différenciée, compte te
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