Abstract:
L'utilisation des bétons innovants dans les éléments structuraux s'est considérablement
répandue dans divers domaines de la construction, en raison des avantages techniques
spécifiques à chaque type et de sa capacité à améliorer la qualité des ouvrages selon les besoins.
Cependant, ces structures restent exposées à l'un des risques les plus redoutés en ingénierie
civile : l'incendie. Pour garantir une performance adéquate de ces types de béton en termes de
résistance au feu, il est crucial de définir précisément les exigences relatives à la géométrie des
éléments, aux conditions de charge et aux conditions aux limites. L'étude bibliographique a
révélé de grandes lacunes dans les recherches concernant les éléments structurels en béton autoplaçant (BAP) lorsqu'ils sont exposés au feu. Ce travail de recherche présente une étude
numérique approfondie de la performance en résistance au feu des poutres en BAP, complétée
par une étude paramétrique. Cette dernière permet d’examiner l'effet des fibres hybrides et de
l'isolation coupe-feu sur l'amélioration du comportement en conditions d'incendie, ainsi que
l'influence de différents paramètres tels que l'enrobage, la section transversale, la longueur et le
ratio de charge. L'étude s'appuie sur le développement d'un modèle éléments finis (EF)
tridimensionnel (3D) à l'aide du logiciel ANSYS pour l’évaluation de la résistance au feu et
l'impact de l'ajout de fibres hybrides et de l'isolation thermique sur la performance des poutres
en BAP en conditions d'incendie. Les températures sont appliquées selon la norme ISO 834 et
les non-linéarités géométriques et matérielles sont prises en compte dans l’analyse. Le modèle
EF développé et calibré a fait l'objet d'une validation rigoureuse en comparant les résultats
obtenus avec ceux des essais expérimentaux documentés dans la littérature. Les résultats
montrent que l'incorporation de fibres hybrides dans les poutres en BAP a un effet significatif
sur leur performance et présente une amélioration notable en matière de résistance au feu. De
plus, l’utilisation combinée des fibres hybrides avec l'isolation coupe-feu contribue à prolonger
la durée de résistance au feu. L’étude paramétrique a montré que l'enrobage et la section
transversale des poutres jouent un rôle crucial dans leur résistance au feu, par contre cette
dernière n’est pas affectée par leur longueur puisqu’il n’y a pas de modification dans la
distribution thermique au sein de la section transversale. Enfin, une diminution du ratio de
charge a pour effet de prolonger la résistance au feu des poutres en BAP.
