CH 2. Etude au vent

7/25/2019 CH 2. Etude au vent

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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:


: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 :



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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

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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)


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


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.


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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

48


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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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52

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



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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 :


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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62

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



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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/ =


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


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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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


33/48

a- Paroisverticales:

b- Versants de toitures :

66


34/48

Tableau 10 : Pression statique du vent (Vent Droite/Gauche)



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


35/48

68

b- Versants de toitures:

Tableau 11 : Pression statique du vent (Vent Avant/Arrire)

Portail au vent


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


36/48

a- Parois verticales :

b- Versants de toitures :

69


37/48

70

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.


38/48

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.


39/48

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 ==


40/48

73

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 ==


41/48

74

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.


42/48

75


Direction du vent gauche/droite

Zone Composante Horizontale

(daN)


(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


43/48

76


Direction du vent droite/Gauche

Zone Composante Horizontale

(daN)


(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


44/48

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


45/48

78

11- Calcul de la stabilit densemble:

11.1- Vrification de la stabilit transversale:


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

==


46/48

79

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


48/48

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.

CH 2. Etude au vent

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