Etude du comportement de panneaux de profiles

Abstract

En Algérie, de nouveaux systèmes de construction métallique à base de panneaux en acier de profilés laminés à froid (PLF) commencent depuis peu à être introduit dans la conception des structures métalliques. Ces profilés ont trouvé une utilisation pratique dans de nombreuses applications à base de panneaux, employés comme éléments porteurs et non porteurs, pour la réalisation de bâtiments légers. Cependant, les PLFs sont formés de profilés de sections minces et l’effet des hautes températures peut produire la dégradation des propriétés du matériau acier de PLF en cas d'incendie.. Ce travail de recherche a pour objectif de développer des modèles numériques pour évaluer le comportement thermique des panneaux PLF ainsi que la réponse thermomécanique des barres PLF isolées du panneau, exposés au modèle de feu ISO834. Plusieurs modèles de différentes configurations, en tenant compte de différents matériaux de protection et de différents types de panneaux, sont simulés en utilisant le logiciel ANSYS APDL, pour étudier l’influence des différents systèmes de protection, les doubles montants et l’existence des trous circulaire d’âme sur la résistance au feu et la capacité portante de compression des profilés, en condition normale et sous des températures élevées. Les résultats montrent que la disposition des isolations à l’extérieure du panneau entre deux plaques de protection (protection composite), présente une performance thermique supérieure à celle du panneau traditionnel sans/avec isolation à l'intérieure de la cavité du panneau. Un nouveau system de protection innovante est proposé dans cette étude pour une meilleure performance au feu en tenant compte l'impacte économique et la légèreté de la structure. Aussi, les PLFs de sections composées, augmentent la capacité portante ainsi que le NRF du panneau PLF notamment le modèle dos-à-dos. Pour situer le niveau d’exactitude des méthodes règlementaires, les résultats numériques sont comparés aux calculs analytiques de la méthode des largeurs efficaces de l'Eurocode 3 ainsi que la méthode de force directe (DSM) de l’AISI.