CALCUL D'ECRANS ACOUSTIQUES AUX EUROCODES...

Calcul d'écrans acoustiques aux Eurocodes EN1991-1-4 et EN1991-1-4 AN Journée du Club Ouvrages d'Art Ile-de-France30/06/2010 1

Présentation par Cédric PAYET

Rodolphe MONTET

CALCUL D'ECRANS ACOUSTIQUES AUX EUROCODES

Photos extraites du guide de conception d'écrans acoustiques, CERTU


Cadre Règlementaire

● Combinaisons d'actions: EN1990● ELS caractéristique:● ELU fondamental:

Ed=E Qk , vent

Ed=E Q ,1 .Qk ,vent =E 1,5.Qk , vent

● Action du vent sur les structures: EN1991-1-4 et EN1991-1-4 AN


Détermination du vent de calcul

1.Calcul de la vitesse de référence:

2.Calcul de la vitesse moyenne:

3.Calcul de l'intensité des turbulences:

4.Détermination de la pression dynamique de pointe:

V b=cdir .cseason.V b,0

V m z=cr z .c0 z.V b

I v z = v zV m z

q p z =[17.Iv z ] .12

.air.V m z 2=ce z .qb

Démarche indépendante de la nature de la structure


Détermination des efforts subis par l'écran

● Calcul du différentiel de pression sur un panneau:

● Calcul des efforts transmis aux poteaux: Chaque panneau transmet l'action du vent de manière isostatique aux poteaux voisins. Chaque poteau subit une force linéique égale à la somme des actions transmises par les panneaux voisins.

W net=cscd .s .c p ,net .q p ze

Ra=[ .1−2.q11−.

1−2

. q2] .h

Rb=[2

2.q1

1−22

.q2] .h

f poteau=Ra , panneau droitRb , panneau gauche


Vitesse de référence §4.2

● Valeur de base de la vitesse de référence. IdF, Zone 2: 24m/s

● Coefficients réducteurs:● Coefficient directionnel: 1. ● Coefficient de saison: 1.● Coefficient de probabilité:1.

V b=cdir .cseason.V b,0


Vitesse moyenne §4.3

La rugosité détermine les paramètres zmin et z0 qui permettent de calculer cr(h)

La rugosité s'évalue pour la zone se trouvant à 23.h1,2>300m.

● Coefficient de rugosité: cr z =k r . ln

zz0 , pour zmin≤z≤zmax k r=0,19.

z0z0II

0,07

avec

V m z=cr z .c0 z.V b


Catégorie 0: Front de mer

Catégorie II: Rase campagne-Aéroport

Catégorie IIIa: Campagne

Catégorie IIIb: Bocage dense-Zone industrielle

Catégorie IV: Ville-Forêt


● Coefficient d'orographie: ● Cas 1: Site pas particulièrement escarpé. Le

coefficient est calculé en tenant compte du relief dans une zone de 1000m autour du site

● Cas 2: Collines-Falaises-Escarpement


Intensité des turbulences §4.4

k l=1−2.10−4 .log10 z03

6

k l=co z. [1−2.10−4 .log10 z03

6]

v z =k r z .V b .k l z

I v z = v zV m z

1.Calcul du coefficient de turbulence: 1.Cas 1 d'orographie:2.Cas 2 d'orographie:

2.Calcul de l'écart type des turbulences:

3.Calcul de l'intensité des turbulences:


Coefficient d'expositionq p z =[17.Iv z ] .

12

.air.V m z 2=ce z .

12

.air.V b2


Coefficient de pression nette §7.4

Poteau de référence

Panneau de référence

W net=cscd .s .c p ,net .q p ze


Autres coefficients● Facteur de protection (§7.4)

● Coefficient structural (§6):cs.cdCe coefficient comporte deux aspects:●cs est un coefficient réducteur modélisant l'imparfaite corrélation de la pression sur la surface de la construction●cd traduit la résonance de la structure avec les turbulences qu'elle engendre.

Pour les écrans on retient un coefficient structural de 1


Pression dynamique due aux véhicules

Norme NF EN 1794-1 A.2 et A.2.2

a/ Véhicules circulants à ciel ouvert à une distance de 1m du dispositif de réduction du bruit et à une vitesse maximale de 100km/h: 650Pa

b/ Véhicules circulants à ciel ouvert à une distance de 3m du dispositif de réduction du bruit et à une vitesse maximale de 120km/h: 800Pa


Recommandations

Le choix des hypothèses principales doit être effectué aussi finement que possible:●Choix de la catégorie de rugosité,●Description de l'orographie.

Les coefficients réducteurs tels que le coefficient de saison et le facteur de masque peuvent conséquemment réduire la pression sur les écrans. Leur usage doit être justifié.

Pour le dimensionnement d'un écran, il faut prendre pour référence de calcul la zone située en bord d'écran.


Projet de protection phonique à Saint-Germain-en-Laye


Exemple d'écran phonique étudié

● Hauteur : 2,5 mètres● Longueur totale : 150 mètres ● Poteaux de type HEA 160 espacés de 4 mètres● Platine d'ancrage fixée à l'aide de 4 tiges

d'ancrage dans un massif de fondation


Calcul de vent selon le NV-65


Calcul de vent selon les Eurocodes

xx


Calcul de vent selon les Eurocodes


Un nouveau type d'écran antibruit● Ecran antibruit avec GBA intégré● Validé par le SETRA mais encore peu utilisé

en France ● Possibilité de mise en place d'un écran jusqu'à

4 mètres de haut

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