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RÉSUMÉ
Un bâtiment doit résister aux actions auxquelles il risque d'être soumis pendant sa durée de vie. Cet article indique comment déterminer les actions du vent naturel à prendre en compte pour calculer les structures des bâtiments, ainsi que leurs éléments constitutifs pour chacune des zones affectées par ces actions. La vitesse locale du vent dépend du lieu, de la hauteur au-dessus du sol, du type de terrain que celui-ci rencontre sur sa trajectoire. De son côté, un bâtiment se présente comme un obstacle à la progression du vent. Ce dernier y exerce des pressions sur les parois qui engendrent des forces perpendiculaires à la surface de la construction. Les actions sur la construction dépendent de la forme, des dimensions, de la rigidité, des ouvertures (portes, fenêtres, fuites) pratiquées dans le bâtiment, ainsi que de son environnement immédiat. Elles varient en fonction du temps et s'appliquent directement sur les surfaces extérieures et agissent indirectement sur les surfaces intérieures.
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A building must resist the actions to which it is likely to be subjected for its lifetime. This paper shows how to determine the natural wind actions to be taken into account to design building structures as well as their components for each zone affected by these actions.
Auteur(s)
-
Danielle CLAVAUD : Chef de projet Recherche - Centre technique industriel de la construction métallique
INTRODUCTION
L'ensemble des règles techniques, harmonisées pour le dimensionnement des ouvrages de bâtiment et de génie civil au niveau européen, a été publié. Ces normes européennes, appelées Eurocodes, remplacent les règles nationales en vigueur.
Dans ce cadre, l'Eurocode 1 définit les actions sur les structures. Il est composé de plusieurs parties rattachées à diverses actions. La partie 1-4 fournit des indications pour la conception structurale des ouvrages de construction en ce qui concerne les actions du vent. Une Annexe nationale apporte un ensemble de précisions et de compléments, permettant l'application de cette norme, pour la conception des ouvrages de construction à réaliser sur le territoire national français.
La norme NF EN 1991-1-4 de novembre 2005 et son Annexe nationale NF EN 1991-1-4/NA de mars 2008 – avec ses Amendements NF EN 1991-1-4/NA/A1 d'octobre 2010 et NF EN 1991-1-4/NA/A2 de juin 2012 – sont destinées aux calculateurs, aux concepteurs, aux constructeurs et aux autorités publiques. Elles fixent les valeurs des vitesses du vent et permettent d'évaluer les efforts correspondants, agissant sur la structure d'une construction.
Pour la cohérence des calculs, elles sont destinées à être utilisées avec les autres parties de l'Eurocode 1, ainsi qu'avec les autres Eurocodes. En particulier, ceux qui traitent spécifiquement des structures (EN 1992 à 1999).
Les bâtiments doivent être conçus et dimensionnés pour résister aux vents les plus forts qui sont susceptibles de se produire au cours de leur vie sur leur lieu d'implantation. La carte des vitesses du vent sur notre territoire métropolitain est basée sur une série de mesures de vitesses maximales effectuée par Météo France. Pour les départements d'outre-mer, en particulier, les départements soumis aux cyclones tropicaux, les vitesses des vents extrêmes ont été déterminées à partir des relevés météorologiques et d'estimations basées sur la cartographie du vent maximum historiquement vraisemblable .
MOTS-CLÉS
réglementation Risques vent Bâtiment Réglementation Normalisation règles de constructions Eurocode 1
KEYWORDS
regulation | Risks | wind | building construction | Codes | normalisation | buildings codes | Eurocode 1
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Vitesse et pression dynamique du vent
La vitesse du vent peut être considérée comme l'addition vectorielle d'une composante représentant la vitesse moyenne et d'une composante représentant la vitesse turbulente et instantanée.
2.1 Vitesse de référence
Les valeurs caractéristiques sont déterminées à partir de la vitesse de référence vb,0 (ou de la pression dynamique de référence qb,0), dont la période moyenne de retour est de 50 ans (probabilité de dépassement p sur une période de 1 an = 0,02) et sont attachées à la carte de zonage (figure 1). C'est une vitesse moyenne sur 10 min, à une hauteur de 10 m, en rase campagne.
Le découpage en « régions » par départements et, pour les départements appartenant à plusieurs zones par cantons font respectivement l'objet des tableaux 1 et 2.
-
Calcul de la pression dynamique q
La pression dynamique q (en N/m2) est établie par application du théorème de Bernoulli à partir de la vitesse du vent v (en m/s) :
avec :
- ρ :
- masse volumique de l'air = 1,225 kg/m3
-
Coefficients de direction (cdir) et de Saison (cseason)
Cette valeur de base de référence peut, éventuellement, être corrigée par :
-
un coefficient de direction cdir (cdir max = 1) ;
-
un coefficient de saison cseason (cseason max = 1) ; alors :
-
-
Le coefficient de direction cdir ne s'applique à une valeur vb,0 que si les...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CECM - Recommandations pour le calcul des effets du vent sur les constructions - CECM n° 52, 1987, Construction Métallique n° 1 (1989).
-
(2) - DELAUNAY (D.) - Vents extrêmes dus aux cyclones tropicaux dans les DOM-TOM - Cahiers du CSTB n° 2078 (1986).
-
(3) - MARINO (J.L.), POURRET (V.) - Durées de retour des vents cycloniques (sur les Antilles françaises) - METEO-France, DIRAG.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Séminaire de l’AIV a lieu tous les deux ans
HAUT DE PAGE
AFNOR Eurocode 1 - Actions sur les structures – Partie 1-4 : Actions générales – Actions du vent – NF EN 1991-1-4 AFNOR, 2005, NF EN 1991-1-4 AFNOR, 2012. - -
[2] CECM - Recommandations pour le calcul des effets du vent sur les constructions – CECM n° 52, 1987, Construction Métallique n° 1, 1989. - -
NF EN 1990 AFNOR et NF EN 1990/NA AFNOR - 2003 et 2011 - AFNOR Eurocodes structuraux – Bases de calcul des structures. - -
HAUT DE PAGE3.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Association de l’Ingénierie du...
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