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CH.2
Etude au vent selon le rglement
Algrien (RNV99)
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1- Introduction:
Le prsent document technique rglementaire (DTR) fournit
les procdures et principes gnraux pour la dtermination des
actions du vent sur lensemble dune construction et sur ses
diffrentes parties. Le document est fond sur une approche
probabiliste : les actions normales et extrmes des anciennes rgles
(NV65) sont remplaces par le concept unique daction
caractristique dfinie par rfrence un zonage territorial li aux
spcificit climatique locale. Le rglement dcoule principalement
du rglement europen unifi (Eurocode) qui est cohrent avec les
mthodes aux tats limites.
2- Domaine dapplication:
Le prsent rglement DTR sapplique aux constructions suivantes
dont la hauteur est infrieure 200 mm.
Btiments usage dhabitation, administratifs, scolaires,industriel, etc.
Chemines et ouvrages similaires. Ouvrages de stockages (rservoirs, chteaux deau, silos, etc.
Structures verticales en treillis (pylnes, grues,chafaudages, etc.
3- Dtermination de la pression statique du au vent:
La pression due au vent hPqui sexerce sur une construction la
hauteur h est donne par la formule suivante :
[ ]iehdh CCqCP =
:dC Coefficient dynamique de la construction.
:hq Pression dynamique du vent calcule la hauteur h considre.
:eC Coefficient de pression extrieure.
:iC Coefficient de pression intrieure.
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3.1-Calcul de la pression dynamique hq :
La pression dynamique hq qui sexerce sur un lment de
surface au niveau de la hauteur h est donne comme suit:
exrefh Cqq =
o :
:refq est la pression dynamique de rfrence pour les constructionspermanentes donne par le tableau ci-dessous en fonction de lazone du vent.
:exC est le coefficient dexposition au vent.
3.2-
Valeur de la pression dynamique de rfrence:
La pression dynamique de rfrence pour les constructions
permanentes sont donnes par le tableau 1 ci-dessous en fonctionde la zone du vent.
Tableau 1: Pression dynamique de rfrence
Zonerefq ( )2/ mdaN
I 37,5
II 47,0
III 57,5
Remarque:
rfq en ( )2/ mdaN est calcule par: 25.0 rfrf Vq = ,o rfV en ( )sm / est la vitesse de rfrence du vent, et
3/20.1 mkg=
est la masse volumique de lair.
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4- Calcul du coefficient dexposition:
Le coefficient dexposition au vent exC tient compte des effets
de la rugosit du terrain, de la topographie du site et de la hauteur
h au dessus du sol. En outre, il tient compte de la nature turbulente
du vent.
1. Cas de structures peu sensibles aux excitations dynamiques:
+=
tr
Trtex
CCKCCC 7122
2. Cas de structures sensibles aux excitations dynamiques:
[ ]vrtex IgCCC += 2122
avec:
:rC coefficient de rugosit.
:tC coefficient de topographie.
:g facteur de pointe.
:vI lintensit de la turbulence.
:TK facteur du terrain.
5- Calcul des facteurs de site:
5.1- Catgories de terrain:
Les catgories de terrain sont donnes dans le tableau 2 ci-
dessous ainsi que les valeurs des paramtres suivants:
:TK facteur du terrain.
:0
h (en m), paramtre de rugosit.
:minh (en m), hauteur minimale.
: coefficient utilis pour le calcul du coefficient dynamique dC .
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Tableau 2: Catgories de terrain
Catgorie de terrainTK )(0 mh
(min mh
I
En bord de mer, au bord dun plan
deau offrant au moins 5 km de
longueur au vent, rgions lisses etsans obstacles.
0.17 0.01 2 0.11
IIRgion de culture avec haies et
avec quelques petites fermes,maisons ou arbres.
0.19 0.05 4 0.26
III
Zones industrielles ousuburbaines, fort, zones urbaines
ne rentrant pas dans la catgoriede terrain IV.
0.22 0.3 8 0.37
IV
Zones urbaines dont au moins
15% de la surface est occupe pardes btiments de hauteur moyenne
suprieure 15 m.
0.24 1 16 0.46
5.2- Coefficient de rugosit:
Le coefficient de rugosit rC traduit linfluence de la rugosit
et de la hauteur sur la vitesse moyenne du vent. Il est dfini par la
loi suivante:
=
0
lnh
hKC Tr pour mhh 200min
=
0
minlnh
hKC Tr pour pour minhh
avec :
:TK facteur du terrain.
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:0h paramtre de rugosit (en m).
:minh hauteur minimale (en m).
:h hauteur considre (en m).
5.3- Coefficient de topographie:
Le coefficient de topographie tC prend en compte
laccroissement de la vitesse du vent lorsque celui-ci souffle sur des
obstacles tels que les collines, les dnivellations isoles, etc. Il estdonn dans le tableau 3 ci-dessous en fonction de la nature du site.
Tableau 3: Coefficients de topographie
6- Calcul du coefficient dynamique:
Le coefficient dynamique dC tient compte des effets de
rduction dus limparfaite corrlation des pressions exerces sur les
parois ainsi que des effets damplification dus la partie de turbulenceayant une frquence proche de la frquence fondamentale
doscillation de la structure.
Le coefficient dC est dtermin laide des abaques
(voir annexe). Ces abaques correspondent des btiments ouchemines de moins de 200 m de hauteur. Pour les valeurs
intermdiaires, il y a lieu dinterpoler ou dextrapoler linairement.
SitetC
Site plat 1
Site aux alentours des valles et oueds sans effet dentonnoir 1
Site aux alentours des valles avec effet dentonnoir 1.3
Site aux alentours des plateaux 1.15
Site aux alentours des collines 1.15
Site montagneux 1.5
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dC est donn en fonction de:
b (en m) qui dsigne la dimension horizontaleperpendiculaire la direction du vent prise la base de la
construction.
h (en m) qui dsigne la hauteur totale de la construction.
7- Dtermination des coefficients de pression:
7.1-
Coefficient de pression extrieure:Constructions base rectangulaire: (RNV 99 1 p.64)
Les coefficients de pressions extrieures eC des constructions
base rectangulaire et de leurs lments constitutifs individuelsdpendent de la dimension de la surface charge.
Pour des surfaces charges de 10 m2 et plus le coefficient Ce
est donn par les tableaux ci-dessous:
a- Parois verticales:
Tableau 4: Coefficients de pressions extrieuresA B C D E
10.eC 1.eC 10.eC
1.eC 10.eC 1.eC 10.eC 1.eC 10.eC
1.eC
-1.0 -1.3 -0.8 -1.0 -0.5 +0.8 1.0 -0.3
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b- Toitures un versant:
La direction du vent est dfinie par un angle . = 0 pour un vent dont la direction est perpendiculaire aux
gnratrices.
= 90 pour un vent dont la direction est parallle auxgnratrices.
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Il convient de diviser la toiture comme indique sur la figure ci-
dessous. Les coefficients de pression extrieure pour la toiture sont
donns dans le tableau suivant :
Tableau 5 : Coefficients de pression extrieures (toiture unversant)
Zone pour vent de direction = 0 Zone pour vent de direction = 180
F G H F G H
Pente
10.eC 1.eC 10.eC
1.eC 10.eC 1.eC 10.eC
1.eC
10.eC
1.eC
10.eC 1.eC
5 -1.7 -2.5 -1.2 -2.0 -0.6 -1.2 -2.3 -2.5 -1.3 -2.0 -0.8 -1.2
-0.9 -2.0 -0.8 -1.5 -0.315
+0.2 +0.2 +0.2
-2.5 -2.8 -1.3 -2.0 -0.9 -1.2
-0.5 -1.5 -0.5 -1.5 -0.230
+0.7 +0.7 +0.4
-1.1 -2.3 -0.8 -1.5 -0.8
45 +0.7 +0.7 +0.6 -0.6 -1.3 -0.5 -0.7
60 +0.7 +0.7 +0.7 -0.5 -1.0 -0.5 -0.5
75 +0.8 +0.8 -0.8 -0.5 -1.0 -0.5 -0.5
Zone pour vent de direction = 90
F G H I
Pente
10.eC 1.eC .10eC 1.eC
10.eC 1.eC .10eC
1.eC
5 -1.6 -2.2 -1.8 -2.0 -0.6 -1.2 -0.5
15 -1.3 -2.0 -1.9 -2.5 -0.8 -1.2 -0.7 -1.2
30 -1.2 -2.0 -1.5 -2.0 -1.0 -1.3 -0.8 -1.2
45 -1.2 -2.0 -1.4 -2.0 -1.0 -1.3 -0.9 -1.2
60 -1.2 -2.0 -1.2 -2.0 -1.0 -1.3 -0.7 -1.2
75 -1.2 -2.0 -1.2 -2.0 -1.0 -1.3 -0.5
44
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c- Toitures deux versants:
Les coefficients de pression extrieure pour la toiture deuxversants sont donns dans le tableau suivant:
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Tableau 6 : Coefficients de pression extrieures (toitures deuxversants)
Zone pour vent de direction = 0
F G H I J
Pente
10.eC
1.eC 10.eC
1.eC 10.e
C 1.eC 1.eC10.eC 10.eC
1.eC
5 -1.7 -2.5 -1.2 -2.0 -0.6 -1.2 -0.3 -0.3
-0.9 -2.0 -0.8 -1.5 -0.315
+0.2 +0.2 +0.2
-0.4 -1.0 -1.5
-0.5 -1.5 -0.5 -1.5 -0.230
+0.7 +0.7 +0.4
-0.4 -0.5
45 +0.7 +0.7 +0.6 -0.2 -0.3
60 +0.7 +0.7 +0.7 -0.2 -0.3
75 +0.8 +0.8 +0.8 -0.2 -0.3
Zone pour vent de direction = 90
F G H I
Pent
10.eC
1.eC
1.eC 1.eC 10.eC 10.eC 10.eC
1.eC
5 -1.6 -2.2 -1.3 -2.0 -0.7 -1.2 -0.5
15 -1.3 -2.0 -1.3 -2.0 -0.6 -1.2 -0.5
30 -1.1 -1.5 -1.4 -2.0 -0.8 -1.2 -0.5
45 -1.1 -1.5 -1.4 -2.0 -0.9 -1.2 -0.5
60 -1.1 -1.5 -1.2 -2.0 -0.8 -1.0 -0.5
75 -1.1 -1.5 -1.2 -2.0 -0.8 -1.0 -0.5
e = min. ( b ; 2h )
b: dimension du ct au vent.
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Direction du vent = 0.
Direction du vent = 90.
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Remarque :
Les valeurs intermdiaires sobtiennent par interpolation
linaire :
).()()(
)()( 001
010 xx
xx
xfxfxfxf
+=
Exemple :pour 10.62 = Interpolation linaire entre les valeurs de = 5 et = 15
Zone F : (voir lexemple dans la page suivante).
= 5 (par interpolation logarithmique) et9.1=e
C 0=e
C
= 15 (par interpolation logarithmique) et2.1=e
C 2.0+=e
C
Action vers le haut :
506.1)562.10.(515
)9.1(2.19.1 =
+=
eC
Action vers le bas : 112.0)562.10.(515
)0(2.00 +=
+=eC
Zone G :
= 5 et2.1=e
C 0=e
C
= 15 et8.0=e
C 2.0+=e
C
Action vers le haut : 975.0562.0)).2.1(8.0((2.1 =+=e
C
Action vers le bas : 112.0+=e
C
Zone H :
= 5 et6.0=e
C 0=e
C
= 15 et3.0=e
C 2.0+=e
C
Action vers le haut : 431.0562.0))6.0(3.0((6.0 =+=e
C
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Action vers le bas : 112.0+=e
C
Zone I :
= 5 et3.0=e
C 0=e
C
= 15 et4.0=e
C 0=e
C
Action vers le haut : 356.0562.0))3.0(4.0((3.0 =+=e
C
Zone J := 5 et3.0=
e
C 0=e
C
= 15 et0.1=e
C 0=e
C
Action vers le haut :
694.0562.0))3.0(0.1((3.0 =+=e
C
Remarques :
Le coefficient de pression extrieur dpend de la
dimension de la surface charge, on dfinie et
les coefficients de pressions externes pour unesurface de 1 m2 et 10m2, respectivement. Les valeurs
pour dautres surfaces sobtiennent par une
interpolation logarithmique :
1.eC
10.eC
A
1.ee CC = ; pour21mA
ACCCCeeee
log)( 1.10.1. += ; pour22 101 mAm
10.ee CC = ; pour210mA
Exemple : cas de la zone F
Zone F : 2625.510
15
4
15
104m
eeA ===
Pour = 5 :
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Pour = 15 :2.1625.5log))0.2(9.0(0.2log)( 1.10.1. =+=+= ACCCC eeee
7.2- Coefficient de pression intrieure: (RNV 99 2 p.78)
Principes de dfinitions:
On dfinit lindice de permabilit p comme suit:
= ouvertureslestoutesdesurfacesdes
au ventparalllesetventlesousouverturesdessurfacesdesp
Les ouvertures considres ici sont les orifices de toutes
natures dbouchant sur lextrieur et au travers desquelles lair peutcirculer.
Pour une combinaison quelconque douverture, les valeurs les
plus dfavorables doivent tre prises en compte.
Valeurs du coefficient de pression intrieure Ci :
Le coefficient de pression intrieure Ci des btiments sanscloisons intrieures (hall industriel par exemple) est donn en
fonction de lindice de permabilit p (voir Annexe 3).
Dans le cas des btiments sans cloisons intrieures pourlesquels p ne peut tre dtermin (dossier technique
incomplet par exemple), les valeurs extrmes suivantes peuvent
tre utilises : 8.0+=iC et 5.0=iC
Dans le cas de btiments avec cloisons intrieures, les valeurssuivantes doivent tre utilises : 8.0+=iC et 5.0=iC
Dans le cas dune construction tanche au vent ( dont les paroisextrieures ne comporte aucune ouverture, et sont faites dematriaux ne laissant pas passer lair, ni du fait des joints ni du
fait de la porosit, par exemple ouvrage de stockage), on
prendra 0=iC
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Tableau 7 : Classifications des zones du vent en Algrie
Ordre Wilayas Zone Ordre Wilayas Zone
01 ADRAR II 25 CONSTANTINE I
02 CHLEF I 26 MEDEA I
03 LAGHOUAT III 27 MOSTAGANEM I
04 OUM ELBOUAGHI
I 28 MSILA III
05 BATNA I 29 MASCARA I
06 BEDJAIA I 30 OUARGLA II
07 BISKRA I 31 ORAN I
08 BECHAR II 32 EL-BAYADH II
09 BLIDA I 33 ILLIZI I
10 BOUIRA I 34 B. B. ARRERIDJ I
11 TAMANRASSET
I 35 BOUMERDES I
12 TEBESSA I 36 EL TARF I
13 TLEMCEN I 37 TINDOUF II
14 TIARET II 38 TISSEMSILT I
15 TIZI OUZOU I 39 EL OUED I
16 ALGER I 40 KHENCHELA I
17 DJELFA III 41 SOUK AHRAS I
18 JIJEL I 42 TIPAZA I
19 SETIF I 43 MILA I
20 SAIDA I 44 AIN DEFLA I
21 SKIKDA I 45 NAAMA II
22 SIDI BEL
ABBES
I 46 A.TIMOUCHEN
T
I
23 ANABA I 47 GHARDIA II
24 GUELMA I 48 RELIZANE I
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8- Calcul de la force de frottement : (RNV99 Chapitre 2, 1.4).
Dans le cas des structures allonges ou lances, on tient
compte dune force complmentaire due aux frottements quisexerce sur les parois parallles la direction du vent dans le cas
o lune des conditions suivantes est vrifie:
3b
d, ou 3
h
d
avec::d dimension (en m) de la construction parallle au vent.
:b dimension (en m) de la construction perpendiculaire au vent.
:h hauteur (en m) de la construction.
La force de frottement frF est donne par la formule suivante:
( ) = frfrhfr SCqF
o:
:hq (en daN/m2) est la pression dynamique du vent la hauteur h
considre.
:frS (en m2) est laire de llment de surface considr.
:frC est le coefficient de frottement pour llment de surface
considre.
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Tableau 8: Valeur des coefficients de frottement.
Etat de surface Coefficient de
frottement frC
Lisse(acier, bton lisse, ondulations parallles auvent, paroi enduite, etc.)
0.01
Rugueux
(bton rugueux, paroi non enduite, etc.)
0.02
Trs rugueux
(ondulations perpendiculaires au vent,nervures, plissements, etc.)
0.04
8.1- Calcul des surfaces de frottements:
Toitures deux versants:
Direction du vent V1:
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Direction du vent V2 :
Toitures versants multiples
Direction du vent V1:
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Direction du vent V2:
9- Action densemble:
La force rsultante se dcompose en deux forces (voir figure) :
Une force globale horizontale
xR (Trane) qui correspond
la rsultante des forces
horizontales agissant sur lesparois verticales de laconstruction et de la
composante horizontale des
forces appliques la toiture ;
Une force de soulvement zR (Portance) qui est la composante
verticale des forces appliques la toiture.
La force rsultante R est donne par:
( ) += frihi FSpR
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avec:
hip (en2/ mdaN ): pression statique du vent qui sexerce sur un
lment de surface i .
is (en2m ) : laire de llment de surface i .
frF (en daN): les forces de frottements (dentranement) ventuelles.
Lexcentricit de la force globale horizontale xR doit tre prise
gale : (RNV99 Chapitre 2, 2.2.24)
vent sur Pignon:10/be = o : b (en m) : dimension la base du matre
couple.
vent sur Long pan:10/ae = o : a (en m): dimension la base du matre couple.
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10-Exemple dapplication:
Faire une tude au vent dun hangar industriel (voir figure ci-
dessous) double versant plan dont la pente est de 10.62 situdans une zone du vent 1 sur un terrain plat de catgorie IV.
Donnes:Longueur: 40 m
Largeur: 16 mHauteur totale: h = 7.5 m
Implantation du hangar : Tizi-OuzouNature du site: plat
Terrain de catgorie IV.
Ouvertures:
Grande face gauche: Trois ouvertures de (44) m.
Grande face droite: Pas douverturesPetite face avant: Pas douvertures
Petite face arrire: Pas douvertures
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N.B.:Les fentres sont considres fermes. Les portes sont
considres ouvertes.
Solution:
1-
Dtermination de la pression statique du vent:
La pression du au vent hPqui sexerce sur une construction la
hauteur h est donne par la formule suivante:
( )iedhh CCCqP =
avec:
hq : pression dynamique la hauteur h (h =7.5m pour la toiture et
h = 3 m pour les parois verticales).
dC : coefficient dynamique.
eC et iC : coefficients de pressions extrieure et intrieure
respectivement.
2- Dtermination du coefficient dynamique dC :
Le coefficient dynamique dC est donn par la figure de
lannexe I.
On doit dterminer la valeur de dC pour chaque direction du
vent:Vent perpendiculaire au long-pan:
Pour une hauteur h = 7.5m et b = 40m, on lit dC 0.91
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3- Calcul de la pression dynamique hq :
La pression dynamique hq qui sexerce sur un lment de
surface au niveau de la hauteur h est donne par la formule
suivante:
exrefh Cqq = 2/ mdaN
La structure est de hauteur totale
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3.2- Coefficient de rugosit:
Le coefficient de rugosit rC traduit linfluence de la rugosit
et de la hauteur sur la vitesse moyenne du vent. Il est donn ci-
dessous:
min5.7 hmh =
( ) 665.00.1
16ln24.0ln5.7
0
min =
=
=
h
hKC Tr
( ) 665.00.1
16ln24.0ln3
0
min =
=
=
h
hKC Tr
Remarque:Le coefficient de rugosit h = 7.5 m et h = 3 m pourla toiture et les parois verticales respectivement sont
calculs en introduisant dans la formule h = hmin= 16 m
Le coefficient dexposition sera donc:
toiture :
560.11665.0
24.071665.0171)5.7( 2222 =
+=
+=
tr
Trtex
CCKCCC
parois verticales:
560.11665.0
24.071665.01
71)3( 2222 =
+=
+=
tr
Trtex
CC
KCCC
avec 0.1=tC (coefficient de topographie), terrain plat.
Valeur de la pression dynamique:2/5.58560.15.37)3()5.7( mdaNCqqq exrefhh ====
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4- Calcul des coefficients de pressions extrieures:
4.1- Vent perpendiculaire la grande face :
a- Parois verticales:
Pour cette direction du vent (voir figure ci-dessus):
mb 40= , md 16= , mh 5.7= mhbe 15)5.72;40.(min)2;min( ===
me 75.34/ = me 5.110/ =
b- Versants de toitures:Les valeurs intermdiaires sobtiennent par interpolation
linaire entre les coefficients de pression pour = 5 et = 15 :
).()()(
)()( 001
010 xxxx
xfxfxfxf
+=
pour 62,10=
Action vers le haut: voir pages 41 et 42.
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Zone F: 506.1)562.10.(515
)9.1(2.19.1 =
+=
eC
Zone G: 975.0562.0)).2.1(8.0((2.1 =+=eC
Zone H: 431.0562.0))6.0(3.0((6.0 =+=eC
Zone I: 356.0562.0))3.0(4.0((3.0 =+=eC
Zone J: 694.0562.0))3.0(0.1((3.0 =+=eC
Action vers le bas:Zones: F, G et H: 112.0)562.10.(
515
)0(2.00 +=
+=
eC
Zones: I et J: 0=e
C
Direction du vent = 0.
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4.2- Vent perpendiculaire la petite face:Pour cette direction du vent (voir figure ci-dessous):
mb 16= , md 40= , mh 5.7= mhbe 15)5.72;16.(min)2;min( ===
me 75.34/ = et me 5.110/ =
a- Parois verticales:
b- Versant de toiture:Les valeurs intermdiaires sobtiennent par interpolation
linaire:
Zone F: la surface de la zone F est de:2
25.5 mA= Pour = 5
8.125.5log))2.2(6.1(2.2log)( 1.10.1. =+=+= ACCCC eeeePour = 15 :
5.125.5log))0.2(3.1(0.2log)( 1.10.1. =+=+= ACCCC eeee
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Pour = 62.10 : 631.1)562.10.(515
)8.1(5.18.1 =
+=
eC
Zone G: 3.1=e
C
Zone H: 644.0562.0))7.0(6.0((7.0 =+=e
C
Zone I: 5.0=e
C
Direction du vent = 90.
5-Coefficients de pressions intrieures Ci:
Le coefficient de pression intrieure Ci des btiments sans
cloisons intrieures (hall industriel par exemple) est donn en
fonction de lindice de permabilit p (voir ANNEXE 3).
On dtermine tout dabord lindice de permabilit:
=ouvertureslestoutesdesurfacesdes
au ventparalllesetventlesousouverturesdessurfacesdesp
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65
Portail au vent
0.00.48
0
3)0.40.4(
0==
=p 8.0+= iC
Portail sous vent:
0.13)0.40.4(
3)0.40.4(=
=p 5.0= iC
6- Dtermination de la pression statique du vent:
La pression statique du vent hP qui sexerce sur une
construction la hauteur h est donne par la formule suivante:
( )iedhh CCCqP =
avec:2/5.58 mdaNqh=
91.0=dC ( vent sur long pan)
94.0=dC ( vent sur pignon)
Tableau 9: Pression statique du vent (Vent Gauche/Droite)
Grande face gauche au vent
Parois verticales Versants de toitures
ZoneeC iC hp (kg/m
2) Zone eC iC hp (kg/m2)
D +0.8 +0.8 0 F -1.506 +0.8 -122.8
A -1.0 +0.8 -96 G -0.975 +0.8 -94.5
B -0.8 +0.8 -85 H -0.431 +0.8 -65.5
C -0.5 +0.8 -69 I -0.356 +0.8 -61.5
E -0.3 +0.8 -58.5 J -0.694 +0.8 -79.5
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a- Paroisverticales:
b- Versants de toitures :
66
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Tableau 10 : Pression statique du vent (Vent Droite/Gauche)
Grande face gauche au vent
Parois verticales Versants de toitures
Zonee
C iC hp (kg/m2) Zone eC iC hp (kg/m
2)
D +0.8 -0.5 +69.2 F -1.506 -0.5 -53.6
A -1.0 -0.5 -26.6 G -0.975 -0.5 -25.3
B -0.8 -0.5 -16 H -0.431 -0.5 +3.7
C -0.5 -0.5 0 I -0.356 -0.5 +7.6
E -0.3 -0.5 +10.7 J -0.694 -0.5 -10.3
a- Parois verticales :
67
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68
b- Versants de toitures:
Tableau 11 : Pression statique du vent (Vent Avant/Arrire)
Portail au vent
Parois verticales Versants de toitures
ZoneeC iC hp (kg/m
2) Zone eC iC hp (kg/m2)
D +0.8 -0.5 +71.5 F -1.631 -0.5 -62.2
A -1.0 -0.5 -27.5 G -1.3 -0.5 -44B -0.8 -0.5 -16.5 H -0.644 -0.5 -8.0
C -0.5 -0.5 0 I -0.5 -0.5 0
E -0.3 -0.5 +11
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a- Parois verticales :
b- Versants de toitures :
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Remarque:
Le coefficient de pression 112.0+=eC sur la toiture est
faible et de sens contraire par rapport au coefficient de
pression intrieur 8.0+=iC ce qui donne une rsultante
vers le haut qui est moins dfavorable :
688.0)8.0(111.0 =++= ie CC
9- Calcul de la force de frottement
35.216
40==
b
d
333.55.7
40==
h
d
Lune des conditions est vrifie. Il y a lieu de considrer les forces
de frottement.
La force de frottement frF est donne par la formule suivante:
( ) = frfrhfr SCqF
o:
:hq (en daN/m2) est la pression dynamique du vent la hauteur h
considre.
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71
:frS (en m2) est laire de llment de surface considr.
:frC est le coefficient de frottement pour llment de surface
considre.
On prendra dans ntre cas un bardage en toiture et au niveau
des parois verticales dont les ondulations sont perpendiculaires la
direction du vent. 04.0=frC (Tableau 8)
La force de frottement est donc:
Toiture:
daNFfr 1524)14.8240(04.05.58 ==
Parois verticales:
daNFfr 1124)0.6240(04.050.58 ==
La force de frottement totale: daNFfr 264811241524 =+=
Remarque:
Laire de frottement pour la toiture est dtermine en
introduisant la longueur du dvelopp de la toiture, soit:
.14.8)62.10cos(/0.8 m=
10- Actiondensemble:
La force rsultante R estdonne par:
( ) += frihi FSpR
avec:
hip (en2/ mdaN ): pression statique du vent qui sexerce sur un
lment de surface i .
is (en2
m ): laire de llment de surface i .
frF (en daN): les forces de frottements (dentranement) ventuelles.
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72
Direction du vent gauche/droite
Pente du versant:0
62.10=
Calcul des surfaces tributaires de chaque zone: (projection
horizontale)
Zone F1:22
1 10625.575.35.1 mmSF ==
Zone F2:22
2 10625.575.35.1 mmSF ==
Zone G: 275.485.325.1 mSG ==
Zone H: 20.2600.405.6 mSH ==
Zone I:
2
0.2600.405.6 mSI ==
Zone J: 20.60405.1 mSJ ==
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Direction du vent avant/arrire
Calcul des surfaces tributaires de chaque zone: (projection
horizontale)
Zone F1:22
1 10625.575.35.1 mmSF ==
Zone F2:22
2 10625.575.35.1 mmSF ==
Zone G : 275.12225.45.1 mSG ==
Zone H: 20.9620.86 mSH ==
Zone I: 252020.85.32 mSI ==
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Tableau 12: Valeurs des forces horizontales et verticales:
Direction du vent avant/arrire.
Zon
e
Composante Horizontale
(daN)
Composante verticale
(daN)
D 6864965.71 = 858125.71 =
0
E 10569611 =
1321211 =
0
F1 0 9.34362.10cos625.52.62 = F2 0 9.34362.10cos625.52.62 = G 0 4.56166.10cos75.120.44 = H 0 8.75462.10cos0.960.8 = I 0 0
frF 2648
9182=xR 2004+=zR
Remarque:
Les zones D et E intgrent la partie rectangulaire et la
partie triangulaire du pignon.
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Tableau 13: Valeurs des forces horizontales et verticales:
Direction du vent gauche/droite
Zone Composante Horizontale
(daN)
Composante verticale
(daN)
D 0 0
E 140402405.58 = 0F1 5.129625.58.122 = tg 8.690625.58.122 =
F2 5.129625.58.122 = tg 8.690625.58.122
=
G 8.86375.485.94 = tg 9.460675.485.94 =
H 2.31932605.65 = tg 0.170302605.65 =
I 2.29982605.61 = tg 0.159902605.61 =
J 4.8940.605.79 = tg 0.47700.605.79 =
Total 6.13616=xR 5.43778=zR
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76
Tableau 14: Valeurs des forces horizontales et verticales:
Direction du vent droite/Gauche
Zone Composante Horizontale
(daN)
Composante verticale
(daN)
D 166082402.69 = 0E 25682407.10 = 0F1 5.56625.56.53 = tg 5.301625.56.53 =
F2 5.56625.56.53 = tg 5.301625.56.53 =
G 3.23175.483.25 = tg 4.123375.483.25 = H 4.1802607.3 = tg 9622607.3 =
I 5.3702606.7 = tg 19762606.7 =
J 9.115603.10 = tg 618603.10 =
Total 5.13621=xR 6.483=zR
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Tableau 15 : Valeurs des forces horizontales et verticales et
coordonnes des points dapplication : Vent Gauche/Droite
Coordonns du point
dapplication
Zone Composante
Horizontale
T (daN)
Composante
verticale
U (daN)X (m) Y(m) Z(m)
D 0 0 - - -
E 14040 0 16 20 3
F1 5.129 8.690 0.75 1.875 6.14F2 5.129 8.690 0.75 38.125 6.14
G 8.863 9.4606 0.75 20 6.14
H 2.3193
17030 4.75 20 6.89
I 2.2998 15990 12.75 20 6.61
J 4.894 4770 8.75 20 7.36
xR 13616.6 XT = 19.7 YT =
20.0
ZT =2.6
zR 43778.5 XU = 7.19 YU =
20.0
ZU=6.72
. 14040 16 115.2 0.75 2 863.8 0.75 3193.2 4.75 2998.2 12.75 894.4 8.7518.7
13645.2
i i
T
i
T xX m
T
+ + = = =
mT
yTY
i
ii
T0.20
.==
; m
T
zTZ
i
ii
T9.2
.==
mU
xUX
i
iii
U 6.74.43625
75.8477075.121599075.41703075.09.4606275.08.690.=
++++==
mU
yUY
i
ii
U20
.==
; mU
zUZ
i
ii
U6.6
.==
77
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78
11- Calcul de la stabilit densemble:
11.1- Vrification de la stabilit transversale:
Grande face gauche au vent
Calcul du moment de renversement:
)6.716(9.2 += zxR RRM
tmdaNmMR 2.40754.4072274.8437789.26.13616 =+=
Calcul du moment stabilisant:0.8=WMs
avec:2/50 mdaNW : Poids approximatif par m2de la surface en plan
du btiment.
daNW 32000401650 ==
tmdaNmMs 2562560000.832000 ===
sR MM : La stabilit transversale nest pas vrifie.
Il faut que la condition suivante soit vrifie:
daNmMb
WM RS 54.4072272
==
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do : daNb
MW R 44.50903
8
54.407227
2/==
Le poids propre du btiment: .32000504016 daNW ==
Il faut dimensionner les semelles de fondations de manire
ce que leurs poids soient au minimum de :
daN44.189033200044.50903 =
Nombre total de poteaux: 1892 =
Le poids minimal dune semelle en bton doit donc tre de:
daN2.105018
44.18903=
Le volume du bton ncessaire est de: 344.02400
2.1050m=
(semelle de 1 m2par 0.44 m de profondeur).
Remarque:
Pour des raisons pratiques et de scurit on opte pour
une semelle de 1m2par 0.50 m de profondeur.
Le poids additionnel du aux semelles de fondations:
daNw 2250018240050.0 ==
Le poids total de la construction sera donc:
daNW 545002250032000 =+=
Remarque:
Le poids volumique du bton est suppos gale 2400kg/m3.
kgfdaN 11
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11.2- Vrification de la stabilit longitudinale :
Petite face au vent :
Calcul du moment de renversement :
0.200.3 += zxr RRM tmdaNmM
r6.67676260.2020040.39182 =+=
Calcul du moment stabilisant :
0.20=WMs
80
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81
avec:2/50 mdaNW : Poids approximatif par m2de la surface en plan
du btiment.
daNW 32000401650 == tmdaNmMs 6406400000.2032000 ===
sr MM : la stabilit longitudinale est vrifie.