Règles NV 65 (Février 2009) DTU P 06-002 - Règles définissant les effets de la neige et du vent s

Fé'ifier- 2009 (DiTI P 06-002) CSTB Je futur enconstruction DTU - RÈGLES DE CALCUL RÈGLES NV 65 Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes Février 2009 CSTB le (ururen con:,;uUuioll Avert issement de l'éditeur La présente édition des Règles NV 65 incorpore tous les modificatifs publiés à ce jour dont le modificatif n" 4 de février 2009. Ce modificatif n" 4 modifie les cartes" vent" et « neige" des Règles NV 65 pour assurer la cohérence avec l'Eurocode 1. 1/ fait suite au modificatif n°2 de décembre 1999, relatif à la modification de la carte" vent" (qui annulait et remplaçait le modificatif n" 1 de février 1987) et au modificatif n°3 d'avril 2000 ! relatif à la carte « neige ». 1 Cette édition incorpore, tout comme l'édition d'avril 2000 du CSTB, la partie des règles N 84 nécessaires à , l'application des règles NV lorsque les constructions ne sont pas calculées aux états limites. L .__.._ . --' Toute reproduction ou représentatio n intégrale ou partielle, par que lque procédé que ce soit, des pages publ iées dans le présent ouvrage, faite sans l' autorisation de l'éditeur ou du Centre Français d'Exploi tatio n du droit de copie (3, rue Hautefeuille, 75006 Paris), est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d'une part, les reproductions strictement réservées à l'usage du copiste et non destinées à une utilisation collective et, d' autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d' informat ion de l'œuvre danslaquel le elles sont incorporées (loi du 1 e • juillet 1992 - art. l122-4 et l 122-S et Code Pénal art. 425). © CSTB février 2009 ISBN 978-2-8689 1-413-2 Règles NV 65 Sommaire Sommaire Général Intr oduction 3 Tabl e mét hod iq ue des mat ières 7 Règ les NV 65 13 Annexes aux Règles NV 65 127 Pr i ncipales not ations employées dans les Règles NV 65 217 Note explicative Les divisions et subdivisions des différents articles sont notées sous forme décimale avec les deux parti- cularités suivantes: - le zéro indique un paragraphe génér al ou une partie préliminaire ; - le neuf indique une conclusion relative à la subdivision dont il dépend. Les figures sont numérotée s sép arément pour les règles et pour les commentaires. Chaque numéro de figure comporte trois indications: - une lett re Rou C indiquant que la figure se rapporte aux règles ou aux comme ntaires ; un chiff re romain l, Il ou III indiq uant le chapit re auquel se rapporte la figure ; et un nombre arabe indiquant le numéro propre de la figure. Par exemple la figure C· III·21 est la 21' figure des commentaires du chapitre III. Les grandeurs mécaniques sont exprimées avec les unités du système SI (mètre, kilogramme-masse, seconde) dont l'emp loi a été rendu ob ligatoire à la date du 1" j anvier 1962. ©CSTB 1 Règles NV 65 Introduct ion Introduct ion Jusqu' en 1944, les règlements off ici els fr ançais fixaien t un e pression uniforme du vent sur les const ruct ions quell es que soient leur forme, leur hauteur ou leur sit uat ion. Hormis le règl ement du mini stère d e l' Air, ils n' envisage aient pas l'existence des dépressions. Ils t raduisai ent ainsi très incorr ectement les effets réels du vent sur les bâti me nts et st ructures, et conduisaient à une sécurité insuff isante ou excessive suivant les cas. À la de mande du mini st ère de la Reconstr uct ion, une Commissi o n f ut créée pour établir un règl ement tenant compte des do nnées sci ent if iques et statist iques connues à l' époque. Ma lheureusement, pour les bâtiment s, ces donn ées étaient, à de rares except ions pr ès, limitées à des essais aéro dynamiques étrangers, et pour les vitesses du vent à l' exp érience des technici ens de la Météorologie nati on ale en l'absence d'archi ves détruites pendant la guerre. Néanmoin s, les Règl es NV 46 furent rédi gées d'après ces renseignements incomplets, pour répondre au souci de mettre rapi de- ment ent re les mains des constructeurs un document leur permettant de faire face, sans gaspillage de mat éri aux et avec sécurité, à la tâche de la reconstr ucti on. Dès ce moment, il avait été prévu que ces Règles dev raie nt être révi - sées après un certain nombre d'années. Pour préparer leur rév ision une enquête fut lancée auprès des util isat eurs en février 1956. Cette enquête ne signala aucune lacune grave et montra que pendant dix ans l' app li cat ion des Règles n'avait jamais don né lieu à de réelles difficultés tout en ayant conduit à des économies appréciables. Une nouvelle Commission de réd act ion fut alors créée. Consciente des améliorations nécessaires, son t ravai l a été ori ent é par un certain nomb re d' idées direct rices. 1 Faciliter l'utilisation des Règles Pour répondre aux deside rata de l' enquêt e, la Commission a étab li un meil leur plan po ur le chapit re « Effets du vent ». Le premier art i cle constitue une sorte de gui de. Il indique en particulier l' ordre dans leq uel se présen- te nt les dét ermin ati ons successives permettant d'abouti r au calcul des sollici tations. Chacun des cinq aut res art icles tr ait e un ty pe de construction caractérist ique au point de vue aérodynamique. En out re, la Commission a introduit un texte III - 2,9 concernant les cas courants de construct ions paral lélépipédiques qui, en pratique, repré- sentent la majeure partie des bâtiments. La simpl icité d'emplo i de ces prescr ipt ions, fo ndée sur la noti on d'enveloppe, est parfois acquise au prix d'une légère maj orat ion des sollicitations. ©CSTB '.4 2 Ét e ndre le champ d'utili sation des Règles Règles NV65 Introd ucti on Pour permettre aux utili sateu rs de tr ouver les coeffi cie nts aérodynami - ques répondant au plus grand nombre de cas possibles, la Commission a dépouillé les principa ux résultats d'essais exécutés à l'ét ranger et a fait exécuter en France une série import ante d'essais (1) pou r combler certaines lacunes. Ell e a également tenu compte des ét udes que leurs auteurs ont bien voulu lui communiquer. Ainsi, de nomb re ux paragraphes des Règles ont pu êt re co mplétés et des paragr aph es nouveaux ont été ajo utés. 3 Tenir compte de l'évolution des t ypes et modes de constructions Les tendances déjà amo rcées en 1946 se so nt accusées et déve loppées au cours des dern ières années, à savoir : - nombre toujours plus grand d' immeubles ou de st ruct ures de gra nde hauteur, dont beaucoup sont exécutés e n éléments préfabriqués; - reco urs de plus en pl us fréquent à des matériaux légers en particuliers pour les toitures et les revêtements de façades. La destruction complète par le vent de constructions du type classique s'est révé lée assez rare dans le passé. Mais il pourrait ne pas en être de même pour certai nes structures é levées, légères, à faible coefficient d'amortisse me nt qu i sont très sensibles aux rafales et aux tourbillons de Bén ard-Karman. Par ailleurs en ce qui co ncerne les revêtements de to itures et de faça des, il semble que depu is une vingta ine d'années, des dé gâts plus ou moins import ants aient été constatés. Ces considé rations ont conduit la Co mmission à se pe ncher sur le prob lè me des actions locales et des actio ns dynamiques et à rédige r des Rè gles concernant ces act ions da ns un sens propre à assurer la séc urité. 4 Tenir compte de l'évo lutlon des méthodes de calcul de détermination de la sécurité Le recours à deux types de surcharges, déj à e nvisagé dans les Règles NV 46, pa raît s' imposer avec les méthodes de calcul suivant la thé or ie des états limites qui se développent en France et à l'étranger. La Co mmiss ion a essayé de définir des surcharges normales co rrespo ndant à l'état de service et des surcharges extrêmes corresponda nt à la mise « hors serv ice ». Les cartes des surcharges climat iques de ne ige et de vent ont été revues dans cette optique. Ell es t iennent compte des plus fort es chutes de neige et des plus gra ndes vitesses de vent observées au 31 décemb re 1964. 1. Arm. I.T.B,T.P" Novemb re 1960, Juillet-Août 1961, Janvier 1963, Juin 1963, Octobre 1964 ©CSTB Règles NV65 Introduction Bien entendu, les Règles NV 65 ayant pour seul but de fourn ir des bases permettant de déterminer les efforts exercés par la neige et par le vent sur les constructions, la Commission s'est abstenue d' indiquer les conditions de vérification de la sécurité, laissant ce soin aux règlements particuliers à chaque matériau. 5 Tenir compte l'évolution des idées sur la détermination la vitesse de calcul du Deux tendances se manifestent po ur estimer la valeur de calcul du vent : l'une utilise le gradient de vent, compte tenu du type de terrain (me rset lacs - prairies dénudées - plaines avec haies et bouquets d'arbres - agg loméra- tions), l'autre est basée sur la vitesse du vent à la hauteur météorologique standard à 10 mètr es. Quel que soit le critère retenu, l'estimat ion du vent maxima l auquel une structure aura résisté au coursde sa vie présentera toujours un degré consi- dérable d'i ncertitude : - correspondance des enregistrements sur une durée donnée antér ieure et de ceux de la durée future de la construction; - durée et dimensions des rafal es ; - variat ion de leursvitesses en fonction de la hauteur ; - conditions de la topographie locale ; - transposition de résultats d'essais sur maquett es au tunne l aérodyna- mique à des structures placées dans un vent naturel et soumises à tous les effets de l' environnement (interact ion - sillage - Vent uri). La Commission a estimé qu'elle manquait d'éléments suffisants et certains d'appréciation pour changer les bases des Règles NV 46 : pression dynamique à 10 mètres; - loi moyenne de variation avec la hauteur ; classement en régions; coefficients mesurés au tunnel dans un courant de vitesse uniforme. Toutefois elle a cherché à t radui re la variat ion de l'effort rnoyen global du vent en fonction de la plus grande dimension de la pièce, du panneau ou de la structure considérés dans le calcul. En conséquence la pr ession dynamique de base des présentes Règles est défi ni e comme celle s'exerçant sur un élément dont la plus grande dimension est de 0,50 m. Elle est donc plus élevée que celle des Règles NV 46 qui corres- pondait à un élément de surface égale ou supérieure à 15 m 2 (avec majoration des actions locales pour les surfaces comprises entre 15 et 5 m 2 ) . Mais il serait intéressant de les comparer ent re elles, pui sque la déterminat ion des pressions dynamiques de calcul à partir des pressions dynamiques de base t ient compte de l'effet des dimensions par l'intermé- diai re d' un coefficient réducteur qui ne fi gur ait pas dans les Règl es NV 46. © CSTB t:appli cat ion des Règles NV46 pe ndant plus d'un an a suscité de nomb reuses demandes de rensei gnements et quelques observations moti- vées. La Commission de rédaction a est imé qu 'il convenait d' aménager les règles correspondant à ces remarques. En même t emps la rédact ion défini- t ive d es Annexes a été t erminée compte te nu de cette mi se au point. En concl usion, la Commission a uti lisé au mieux les connai ssances act uelle- ment disponibles pour essayer de parvenir à une meilleure évaluat ion des sollici tat ions réellement appliquées aux struct ures, et par suit e à une appré- ciation plus adéquate de la résist ance de ce lles pour lesque ll es les effets du vent sont un facteur important et parfois déterminant. Bien que ces Règles co nst itue nt un progrès pa r rapport aux précédentes. la Com mission considère qu 'i l convient d'intensifier les recherches météorologiques et aérodynamiques, de procéder à des essais directs sur des structures réelles et de développer les liaisons internationales afin de dispose r d'éléments plus complets et plus cert ains en vue d'une future révision. N. Esquif/an ecsrs RèglesNV 65 Introduct ion Règles NV 65 Table méthodique des matières Table méthodique des matières 7 Préambule 13 1 Objet des règles .n 13 2 Domaine des Règles....... . 14 3 Vérification des conditionsde résistance et de stabi lité.. . 14 CHAPITRE Il : Effet s de la neige 17 Effets de la neige . 18 Préambule 18 Charge normale, charge extrême et charge accidentelle .. 19 2 Valeur des charges .. 19 2,1 Régions............................... ..19 2,2 Altitude . 23 2,3 Dispositions simplifiées pour la prise en compte des charges accidentelles 24 2,4 Valeurs fixées par le cahier des charges 24 3 Influence des caractéristiques de la toiture 24 3,1 Pente des versants .. 24 3,2 Aut rescaractéristiques 25 3,3 Accumulations de la neige - Cascourant s 25 3,31 Bords de toitures...... ........................................ . 26 3,311 Zones où l'altitude est inférieure à 500 m ..26 3,312 Zones ou l'altitude est supérieure a 500 m .26 3,32 Saillies et obstacles locaux 27 3,33 Toitures multiples à redans(sheds) 28 3,34 Noues des to its multiples 28 3,341 Versants symétriques.................. . 28 3,342 Versants dissymetriques.......... . 29 3,35 Toitures à plusieursniveaux 30 4 Combinaison deseffet sde la neige et du vent" 31 4,1 Répartiti on sensiblement uniforme de la neige sur toute la toiture 32 4,2 Possibilité de répartit ion non uniforme de la neige sous l' action du vent 32 4,3 Dispositions de latoiture rendant impossible l'enlèvement de laneige par le vent (sheds, noues obturées à une extrémité, terrasse avec acrotère) .....32 CHAPITRE III : Effets du vent 17 1 Généra lités 34 1,1 Définit ions et principes généraux 34 1,11 Direction du vent............ .. 34 1,12 Exposition des surfaces. .. 34 1,13 Maitre-couple 34 1,14 Act ion exercée par le vent sur une des faces d' un élément de paroi _... . 35 1,15 Pression dynamique et coefficient de pression.. ..35 1,2 Pressiondynamique 36 1,21 Définition 36 1,22 Pression dynamique normale et pressiondynamique ext rême . 36 1,23 Pressions dynamiquesde base . 36 1,231 Définition _. ...... .. . 36 1,232 Valeurs.. . 37 1,233 Valeurs fixées par le cahier descharges. .. .43 1,24 Modification despressionsdynamiques de base .43 1,241 1,242 1,243 1,244 1,244-1 1,244-2 1,245 1,246 1,3 1,31 1,31 1 1,312 1,313 1,32 1,321 1,322 1,4 1,41 1,42 1,421 1,422 1,423 1,43 1,5 1,51 1,511 1,512 1,52 2 2,0 2,01 2,02 2,03 2,1 2,11 2,12 2,13 2,131 2,131-1 2,131-11 2,131-12 2,131-2 2,131-21 2,131·22 2,131·3 2,131-31 2,131 -32 2,131 -33 2,132 2,132-1 2,132-2 Effet de la haut eur au-dessus du sol.,... ....43 Effet de site _....... . 45 Effet de masque 46 Effet des di mensions .47 Éléme nts d'u ne construction n' int ervenant pas dans la vérificati on de la stabilité d'ensemble au vent .......47 Éléments d' une construction int ervenant dans la vérification de la stabilité d'ensemble au vent. ........48 Réduction maximale des pressionsdynamiques de base 49 Valeurs limit es des pressionsdynamiques corrigées.49 Disposit ion des const ructions 50 Classement des constructions en catégories 50 Forme d'ensemble 50 Position dans l'espace 50 Perméabilité des parois 50 Configuration des constructions 51 Proport ions d' ensemble 51 Discontinuités des formes extérieures (actions locales) 52 Actions statiques exercéespar le vent 53 Actions extérieures et actions intérieures 53 Actions sur les parois 53 Action élémentaire unit aire sur une face 53 Action résultante unit aire sur une paroi 54 Action résultante totale sur une paroi 55 Action d'ensemble sur une construction 55 Actions dynamiques exercéespar le vent 56 Actions parallèles à ladirection du vent 57 Cas des surcharges normales 57 Casdes surchargesextrêmes 58 Act ions perpendiculairesà la direction du vent 58 Constructions prismatiquesa base quadrangulaire 60 Prescriptions communes 6O Pressiondynamique 60 Direction du vent .. _ 60 Rapport des dimensions 1.. 60 Constructionsprismatiques a base rect angulaire reposant sur le sol 60 Caractéristiques. . 60 Coefficient 1 0 . .. . . . .. .. .. . . . • 61 Act ions extérieures 62 Actions moyennes 62 Paroisverticales. ...63 Vent normal 63 Vent oblique 63 Toituresuniques . 63 Vent normal aux génératrices 63 Vent parallèle aux génératrices 66 Toitures multiples 67 Vent normal aux génératri ces .. . . 67 Vent parallèle aux génératrices 67 Vent oblique aux génératrices 67 Actions locales... . 68 Arêtes vert icales. . 68 Rives de t oiture... . 68 ©CSTB 2,132-3 2,132-4 2,132-5 2,14 2,141 2,142 2,143 2,143-1 2,143-11 2,143-12 2,143-2 2,144 2,145 2,15 2,151 2,152 2,153 2,16 2,161 2,161-1 2,161 -2 2,162 2,162-1 2,162-2 2,163 2,164 2,165 2,2 2,21 2,22 2,221 2,222 2,223 2,23 2,24 2,3 2,31 2,311 2,312 2,32 2,321 2,322 2,33 2,34 2,35 ©CSTB Angle s de t oitures . 69 Valeurs li mites 69 Autres acti ons locales 70 Actions i nt érieures....... . 70 Constructions fermées 70 Construct ions ouvertes comporta nt une paroi ouverte 71 Constructio ns ouvertes comportant deux parois opposées ouvertes 71 Vent norma l aux parois 71 Parois situées dans le courant d' air 71 Parois situées hors du courant d'air. .. 72 Vent oblique aux parois 72 Construct ions comportant des paro is partiellement ouvertes.................... ..72 Constructions à parois fermées do nt la toiture comporte un lant erneau ou un shed ouvert d'un seul côté 73 Actions résultantes unitaires sur les parois 74 Le vent ne traverse pas la construction . 74 Le vent t raverse la construction 74 Valeurs limit es 74 Actions d'ensemble .. 74 Bloc unique à toiture unique 75 Vent norma l aux génératrices de la t oit ure 75 Vent parallèle aux génératrices de la t oit ure. . .. 75 Bloc unique à toiture multiple 76 Vent normal aux qènèretrices de la t oit ure 76 Vent parallèle aux génératrices de la t oit ure 76 Blocs accolés à toiture unique . . 76 Blocs accolés à toiture multiple .. . 77 Fi les accolées de blocsaccolés à toiture unique ou multiple . 77 Constructions prismatiques à base rectang ulaire éloi gnées du sol 77 Caractéristiques 77 Coefficients Y n et y~ 78 Const ructions pour lesquelles 78 Constructions pour lesquelles À.. $1 et,." < 2.5 79 Construct ions comprises entre deux pl ans parallèles de grandes dime nsions (immeubles ou murs) 80 Actions extér ieures moyennes. . 80 Actions intérieures .81 Construct ions prismatiques à base quadrangulaire ou assimi lées, de caractéristiques spéciales, reposant ou non sur le 501.. 81 Construct ions ayant deux façades parallèles 81 Caractéristiques. ...... . 81 Coefficient "1 0 81 Const ruct ions à base cuadrangulai re dissymét rique .82 Caractéristiques.... . 82 Coefficient t, 82 Constructions à base rectangulai re dont une des f açades est remplacée par une surface courbe symét rique convexe ou concave (de flèche relative i nféri eure à 0,20) . 82 Constr uct ions à f açades parallèles présent ant des décrochements en plan .82 Constructions à façades parallèles de grande longueur en ligne brisée ou courbe . 83 Const ructions à façadesparallèles présentant un 2,351 2,352 2,4 2,41 2,42 2,9 2,91 2,92 2,921 2,922 2,923 2,93 2,931 2,931-1 2,931-2 2,931-21 2,931-22 2,932 2,94 2,95 2,96 2,97 3 3,0 3,01 3,02 3,03 3,1 3,2 3,3 3,31 3,32 3,4 3,41 3,411 3,412 3,413 3,42 3,5 3,51 3,52 3,521 3,522 3,6 3,7 3,71 3,711 3,712 3,72 Règles NV 65 Table méthodique des mat ières décrochement en élévation. . 83 Caract èristiques.. . 83 Coefficient "1 0 .. . . . . . . . . . . . .. .. . . .. . .. . . . . . . .. • • • •• •• 83 Construct ions à décroch ements.... .. 83 Décrochements en élévat ion 83 Décrochements en p\an 84 Constructions courantes à base rect angulaire méthode si mpl ifiée 84 Caract éristiqu es 84 Pressions dynamiques.. . 86 Valeurs. . . 86 Réductions 86 Maj orati ons 87 Actions exté rieures.... . 87 Actions moyen nes................................. ..87 Parois verticales 87 Toiture......................... . 87 Vent normal aux génératrices 87 Vent par allèle aux génératrices 88 Act ions locales ........ . 88 Actions i ntér ieures................... .. 89 Act ions résultantes unit aires sur les parois et les versants 89 Actions d'e nsemble 90 Blocs accolés en une seule fil e à toiture unique 90 Construct ions prismat iques à base polygonale régulière ou circulaire 90 Prescriptions communes . 90 Pression dynamique 90 Direction du vent ................................... . 90 Rappo rt de dimensions À. ............. ....... . 91 Caracté ristiques....... ......... . 91 Coeffi cient global de traînée c......... .. 92 Coeff icients "1.. . ...94 Prismes et cylindres à générat rices vertica les reposant sur le sol (Y o ), ou éloignés du sol d'une dist ance e ;;>; h (Y h ) Prismes et cyli ndres à géné rat rices horizontales reposant ou non sur le sol ("I h ) 94 Prismes et cylind res à génératrices verticales éloignés du sol d' une distance e < h.............. ....95 Actions extérieures 95 Actions moyen nes 95 Parois.................................. . 95 Toit ures 98 Face int érieure d'une construction éloignée du sol 98 Actions locales 99 Actions int érieures 99 Prismes de quatre côtés (Catégorie 1) 99 Prismes de plus de quatre côtés (Catégori es Il et III) et cylindres (Catégories IV. V et VI) . 99 Construct ions fermées 99 Const ruct ions ouvertes (catégories V et VI unique ment) 99 Actions résult antes unitaires sur les parois 100 Actions d' ensembl e 100 Prismes et cylindres a génératrices vertica les 100 Const ructions fermées 100 Construct ions do nt les parties inférieures et supér ieures sont ouvertes simultanément ou isolément. ....................................... ...101 Prismes et cyl indres à générat rices horizontales. ....101 Règles NV 65 Table mét hodique des mati ères 9 ANNEXE 1 127 Annulée et remplacée par R ~ I I · 3 , 3 ANNEXE 2 : Constructi ons sit uées sur un t errain p rés entant des dé nivellations import ant es 129 2,1 Données de base 130 2,2 Différent s cas envisagés 130 2,21 Premier cas: p s: 0,3.. ...... .. 130 2,22 Deuxième cas: 0,3 < p < 2 130 2,23 Troisième cas : p e 2... ....... . 130 ANNEXE3 : Effet des dimensions .•.••.•••.•••.••••••••••••••••••.• 13 1 3,721 3,721·1 3,721·2 3,722 4 4,0 4,01 4,02 4,03 4,1 4,11 4,12 4,13 4,14 4,15 4,2 4,21 4,22 4,221 4,222 4,223 4,224 4,23 4,231 4,232 4,233 4,233·1 4,233·2 4,234 4,24 4,241 4,242 5 5,0 5,01 5,02 5,1 5,11 5,12 5,121 5,122 5,123 5,13 5,131 5,132 5,2 5,21 5,22 5,23 5,231 5,232 5,24 5,241 5,242 5,25 6 Vent normal aux générat rices......... . 101 Cylindres éloi gnésdu sol d'une dist ance e ë d 101 Cylindres reposant sur le sol ou éloi gnés du sol d'une distance e < d 101 Vent parallèle aux génératrices l 0l Panneaux pl ei ns et toitu res isolées l 02 Prescriptions communes l 02 Pression dynamique . 102 Force hori zontale d'entraînement .... 102 Actions locales 102 Panneaux pleins......................................... . 102 Caractér ist iques 102 Direct ion du vent ....... ...103 Rapport de dimensions À 103 Coefficient global de t raînée Cl... .................... . 103 Actions d'e nsemble 103 Toitures isolées . 104 Caractéristiq ues . 104 Toit ures à un versant .. 105 Direct ion du ven!..... ....................................... ...105 Rapport de dime nsions À. 105 Act ions résultantes unit aires sur le versant.. . 105 Actions d' ensemble 106 Toit ure à deux versants symétriques..... ... 107 Direction du vent 107 Rapport de dimensions À. • •.•••107 Actions résultantes unitaires sur les versants. . ..108 Ven ontal ................... . 108 Vent oblique au bord horizontal.. . .. 109 Actions d'e nsemble . 110 Toitu re symét riques multip les 110 Actions résultantes unitai res sur les versants 110 Act ions d'ensemble . 111 Const ructions ajourées et const ructions en trei llis l 11 Prescript ions corrm unes l 11 Pression dynamique 111 Act ions dynamiques 111 Eléments plans. . 111 Caractéristi ques............ ..111 Eléments pl ans uniques... .. 112 Direct ion du venL.. .................... . 112 Coeffici ent global de t raînée Ct........ .. 112 Act ion d'ensemble . 113 Eléments plans multip les 113 Direction du vent et principe de calcul .... .113 Valeur des pressions sur les différents plans 114 Ensembl es prismat iques 115 Caractér istiques 115 Acti on d'ensembl e 116 Tours et pylônes a section carrée (métho de globale) 0,08 s ~ s 0,35.............................................. .....116 Coefficient global de traînée CI " " " """"" """" """"" 116 Décompositi on de l' action d'ensembl e 117 Tours et pylônes à section en for me de tr iangle équilatéral (mét hode globale) 0,08 s: q> s: 0,35 ... 117 Coefficient global de t raînée Ct 117 Déco mpositi on de l'action d'e nsemble 117 Tours et pylônes a sect ion carrée ou rectangulaire (mét hode par sommatio n) q> s: 0,60 118 Const ructions diverses 119 6,0 6,01 6,02 6,09 6,1 6,11 6,111 6,112 6,113 6,12 6,13 6,131 6,132 6,14 6,15 6,2 6,3 6,4 3,1 3,11 3,111 3,112 3,12 3,121 3,122 3.123 3,124 3,2 3,21 3,211 3,212 3.213 3,22 3,221 3,222 3,23 3,231 3,232 3,233 3,24 Prescriptions communes.. . 119 Pression dynamiqu e . 119 Caractéristiques 119 App licatio n des règles générales 119 Constructions de forme particulière 119 Toi tures dont la base est un polygone régulier ou un cercl e 119 Direction du vent 119 Calottes sphériques 119 Cônes et pyramides 120 Construct ions en forme de voûte sans lant erneau reposant di rectement sur le 501. 121 Tubes ou fi ls cylind riques rugueux et câbles torsadés 122 Génératrices normales à la direction du vent 122 Génératrices inclinées sur la direction du vent 122 Constr uctions dérivées de la sphère ... 123 Drapeaux.. ... 123 Constructions provisoi res 124 Construct ions en cours d'exécut ion ... 124 Construct ions hors règlement 125 Éléments n'i nt ervenant pas dans la vérification de la stabilité 132 File de poteaux 132 Caractér istiques de la construction 132 Détermination des actions du vent sur la f i le de pot eaux AB . 132 Poutre cont inue de grandes dimensions 132 Caractér ist iques 132 Déterminat ion du coefficient Safférent à chaque t ravée 133 Dét ermi nation du moment maximal sur le deuxième appui 133 Déterminat ion du moment maximal dans la trois ième travée 133 Stabilité d'ensemble d'une construction 134 Bâtiment cour ant 134 Caract éristiq ues.................................... . 134 Cas des pl ans de contreventement 134 Cas des po rtiques 134 Bâtiment t our .. 134 Caractér istiques 134 Courbe de variation du coeffici ent S. . 134 Cheminée . 134 Caractéristiques 134 Courbe de variat ion du coeff icient S 135 Vérificat ion de la section située au tiers infér ieur 135 Réservoir sur poteaux 135 ©CSTB -10 Règles NV 65 Table mét hodique des matières 3,241 Caract éristiques 135 3.242 Courbe de variation du coefficient 0 135 ANNEXE 4 : Détermination de la période propre T du mode fo nd ame nt al d'oscillation d' une construction 131 Constructions fermées.. . 153 Constructions reposant sur le 501 153 Construction fermée reposant sur le sol de rapport s de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture à deux versants plans symétriqu es 153 Constructions fermées reposant sur le sol de rapports de dimensions supérieurs à 2,5; to itu re à deux versants pla ns symétr iqu es 155 Construction fer mée reposant sur le sol dont un des rapports de dimensions est i nférie ur à 0,5 ; toiture à deux versants plans symétriques 156 Construct ion fer mée reposant sur le sol de rapport s de dimensions inf érieurs à 2,5 ; toi ture en voût e parabolique au 1/8 156 Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; to iture en voûte ple in cintre . 157 Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture multiple à versants plans dissymétriques ; faîtages perpendiculaires au grand côté 158 Construction fermée reposant sur le sol de rapport s de d imensions inférieurs à 2,5 ; toi t ure mult iple à versants plans d issymét riques, faîtages parallèles au grand côté 159 Construction fermée reposant sur le sol de rap ports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en sheds parabolique s mult iples 160 Construction fermée éloignée du sol de rapports de dimensions inf érieurs à 2,5; toiture-terrasse 161 Constructions com portant des parois ouvertes 161 Construction rep osant sur le sol de rapport s de dimensions com pris entre 0,5 et 2,5 ; une des pa rois vertica les est ouverte ; les aut res parois existantes sont fermées 161 Construction reposant sur le sol de rapports de di mensions vérifiant les inégalité s suivantes: 0,5 $ À a s 2,5 ; 1 s ft" s 2,5 ; les deux pignons sont complètement ouve rts ; les façades et les versants de toi t ure sont fermés ; toiture à deux versants pl ans symét riques 163 Construct ion reposant sur le sol de rapports de dimensions vérifiant les inégalités suivantes : 0,5 s À $ 2,5 ; 1 s: À b s: 2,5 ; b/ a ~ 0,5 ; t rois pa rois vert icales sont ouvertes en totalité; une paroi vert icale est fermée ; t oit ure à deux versants plans symétriques 164 Double auvent sur mur conti nu......... .. 165 Const ruct ions co mpo rtant des parois partiel lement ouvertes rep osant sur le 501. 165 Construction reposant sur le sol de rapport s de dimensions inférieurs à 2,5 ; ayant t rois parois fermées et une paroi partiellement ouverte (perméabili t é 1.1 = 25); t oi t ure à deux versants plans symétriques...165 6,12 6,31 6,23 6,22 6,2 6,21 6,24 6,3 6,118 6,117 6,116 6,115 6,114 6,113 6, 112 6,1 6,11 6,111 ANNEXE 6 : Exemples de détermination des actions ext é rieures, int érieure s et résul tantes unitair es pour des constructions relevant d e l'article 2 du chap it re 111 150 5,3 Exempl es de détermi nat ions des actions intérieures unit aires pour des constr uct ions comportant une ou plusieurs parois part iel lement ouvertes 147 5,31 Méthode de ca lcul.. .......... . 147 5,32 Exemple 1 . 147 5,33 Exemple 2 . 148 5,34 Exemple 3 . 149 Do ma ine de validité ........................................ ..... 138 Schématisation de la st ruct ure ..138 Applications 138 Masse répartie sur la hauteur ou supposée conce ntrée au sommet du support 139 For mules t héor iques applicables au cas de certains systèmes de forme simple 139 Masse concentrée reposant sur un support de masse négligeable 139 Inertie du support variable avec la haut eur 139 Inertie du support constante sur toute la hauteur. 139 Masse repartie sur toute la hauteur 139 Prismes ou cylindres de sectio n const ante 139 Troncs de cône à sections homothétiques 139 Troncs de cône ou de pyramide quelconques 140 Formule approchée applicable au cas d' une masse conce ntrée reposant sur un support de masse non négl ig eabl e 141 Inertie du support constante sur toute la hauteur 141 Inertie du support variable avec la hauteur 141 Masse supposée concentrée en divers niveaux 141 Méthode par appr oximations successives de Vianello-Stodola .141 Principe . 141 Appl ication ........... . 142 Remarques .... . 142 Formules de Rayleigh 142 For mule 1 142 Formule 2 ......... . .. 143 Formul es forfaitaires applicables aux bâtiments d'habitat ion....... . 143 Contreventement par murs de maçonnerie ou de béton banché 143 Contreventement par voiles de béton armé 143 Contreventement par ossature de béton armé 143 Contrevente ment par ossature méta lliq ue 143 5,231 5,232 5,23 5,223 5,221 5,222 5,21 5,22 ANNEXE 5 : Exemples de détermi nat ion des actions int érieures unitaires pour des constructions comport ant des pa rois parti ellement ouvertes .•.•.•.•.•...•.. 145 5, 1 Remarque 146 5,1 Rappel des actions intérieures unitaires à ret enir pour les constructions ne comportant pas de parois essentiellement ouvertes. . 146 Constructions fermées 146 Construct ions ouvertes comportant une paroi ouverte 146 Paroi ouverte (I.I ~ 35) auvent. l46 Paroi ouverte (1.1 :?: 35) sous le vent, nor male au vent .............. . 146 Paroi ouverte (1.1 :? 35) sous le vent, para llèle au vent ........................................................ . 146 Const ructions ouvertes comportant deux parois opposées ouvertes .................................. . 147 Parois ouve rtes (1.1;;': 35)normales au vent 147 Parois ouvertes (1.1 2':: 35) parallè les au vent 147 4,531 4,532 4,533 4,534 4,511 4,512 4,513 4,52 4,521 4,522 4,53 4,421 4,422 4,5 4,51 4,411-1 4,411-2 4,412 4,412-1 4,412-2 4,412-3 4,42 4,411 4,41 4, 1 4,2 4,3 4,4 ©CSTB Règles NV 65 Table méthodique des matières 6,32 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieuresa 2,5; ayant deux parois fermées, une paroi partiellement ouverte (perméabil ite IJ = 20)et une paroi ouverte, toi ture a deux versants plans symétriques 167 6,33 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieursà 2,5 ayant deux parois fermées et deux paro is opposées partiellement ouvertes (perméabilité IJ = 15 et IJ' = 25); toiture à deux versants plans symétriques 169 ANNEXE 7 : Actions rés ultantes unitaires sur les pa rois de const ructions ouvertes traversées par le vent .•..•...•.••.•.. 17 1 7,1 Tableau 172 ANNEXE 8 : Actions dyna mi ques exercées par le vent 173 ANNEXE 9 : Détermination des actions du vent sur les élé ments plans des constructions en t reill is ...•. ..••••••.•••.• 173 9,1 Caractérist iques d'une barre . 186 9,2 Défi nition du rapport de dimensions À.d' une barre constit utive 186 9,3 Détermi nation des actions du vent sur une barre 186 9,4 Détermination de l'action du vent sur un élément plan 188 ANNEXE 10 : Influence du rapport de dimensi ons). des élément s plans uniques aj our es ou e nt relllis sur le coeff ici ent globa l d e trainee ' 1 189 ANNEXE 11 : Exemples de dét ermi nat ion des act ions d'ensemble po ur l es con structions relevant de l' article 2 du chapitre III 191 11 8,1 8,2 8,3 8,31 8,31 1 8,312 8,32 8,33 8,34 8,4 8,41 8,42 8,43 8,5 8,51 8,511 8,512 8,512-1 8,512-2 8,513 8,52 8,521 8,522 8,522-1 8,522-2 8,523 8,523-1 8,523-2 8,523-3 8,53 8,531 8,532 8,532-1 8,532-2 8,533 8,533-1 8,533-2 8,533-3 8,533-4 Prise en compte des actions dynamiques 174 Act ions parallèles à la di rection du vent 174 Act ions perpendiculaires à la direction du vent 174 Détermi nation de lavitesse critique. .. 175 Valeur du nombre de St rouhal 175 Cas d'une construction tronconique 175 Valeur à adopter pour S 175 Valeur à adopter pour c l 176 Valeur à adopter pour P' 176 Calcul à la résonance 176 Action s perpendiculaires à la direction du vent 176 Act ions parallèlesà la di rection du vent 176 Acti ons résult antes......... . 176 Exemples de priseen compte des actions dynamiques ,......................... . 176 Tour carrée .................................. . 176 Données et calculspréliminaires 176 Actions parallèles à la direction du vent 177 Cas des surchargesnormales (R-1I 1-1,511) 177 Cas des surcharges extrêmes (R-IlI-1,512} 178 Actions perpendiculaires a la di rection du vent 178 Cheminée en béton armé 178 Données et calculspréliminaires 178 Act ions parallèles à la direct ion du vent . 178 Cas des surchargesnormales (R·II I·1,511) 179 Cas des surchargesext rêmes(R-III-1,512) 179 Actions perpendiculaires à la direct ion du vent 180 Détermi nation de la vitessecritique 180 Force de dérive 180 Force de traînée .. 180 Cheminée en acier 181 Données et calculs préliminai res 181 Act ions parallèles à la direct ion du vent 181 Cas des surchargesnormales (R-1 11- 1,51 1) 181 Cas des surcharges extrêmes (R-1l 1-1,512l 181 Actions perpendiculaires à ladirection du vent.. 182 Détermination de la vitessecritique 182 Force de dérive... .. 182 Force de traînée 183 Composition de la force de dérive et de la t raînée dues à la pression critique 183 11,1 11,11 11,12 11,13 11,2 11 ,21 11,22 11,23 11,3 11 ,31 11,32 11,33 11,34 11,4 11,41 11,42 11,421 11,422 11,43 11,431 11,432 11,44 11,441 11,442 11,5 11,51 11,52 11,521 11,521-1 11 ,521-2 11 ,522 11 ,522-1 11,522-2 11,53 11,531 11 ,532 11,54 Construction fermée à toiture-terrasse et à base rectangulaire 192 Caractéristiques 192 Vent sur la face S. .. 192 Vent sur laf ace Sb 192 Construct ion fermée à base rect angul aire - toi t ure à versants plans - faîtage parallèle au grand côté ...... 193 Caractéristiques............................................. ...193 Vent sur la face S 193 Vent sur la face Sb 194 Construct ion a base rectangulaire dont une face est enti èrement ouverte - t oi ture aversants plans - faîtage parallèle au grand cote 194 Caractérist iques 194 Vent sur la surface ouverte 194 Vent sur la face fermée 195 Vent parallèle à la face ouverte 195 Construction fermée à base rectangulaire et à toiture multiple - faîtages perpendiculairesau grand côté 195 Caractérist iques 195 Vent sur la f ace \ - Vent normal aux faîtages 195 Action de renversement.. 195 Action de soulèvement . 196 Vent sur la face S'b- Vent normal aux faÎtages 196 Action de renversement.. 196 Action de soulèvement 197 Vent sur la face S. - Vent parallèle aux f aît ages 197 Actio n de renversement 197 Act ion de soulèvement 197 Construction fermée à base rect angulaire formée de quat re blocs égaux - Toiture à versants plans - Faitage parallèle au grand côté 197 Caractéristiques 197 Const ruction considérée dans son ensemb le 198 Vent sur la face S. - Vent normal au faîtage 198 Action de renversement 198 Action de soulèvement 198 Vent sur laf ace Sb - Vent parallèle au faltaqe 198 Action de renversement 198 Actio n de soulèvement 199 Blocs considérés isolément 199 Act ion de renversement . 199 Action de soulèvement 199 Actions à retenir sur chacun des blocs 199 ©CSlB '12 Règles NV 65 Table méthodique des matières ANNEXE 12 : Exemples de déterminatio n des actions unitaires sur des t o itures isolées a un ou plusieurs versants 209 11,6 11,61 11 ,62 11,621 11,621-1 11,621-2 11,621-21 11,621-22 11,622 11,622-1 11,622-2 11,622-21 11,622-22 11,623 11,63 11,64 11 ,7 11,71 11,72 11,721 11,721-1 11,721-2 11,722 11,722-1 11,722-2 11,723 11,723-1 11 ,723-2 11,73 11,74 11,8 11,81 11,82 11,821 11,821-1 11,821-2 11,822 11,822-1 11,822-2 11,83 11,831 11,832 11,84 eCSTB Const ruction fer mée a base rect angulaire formée de trois blocs égaux - Toiture multiple a versants plans - Faîtages perpendiculaires au grand cote - Joi nts entre blocs parallèles aux faitages l 99 Caractéristiques...."0 __ ' __ . _._ •• • • • • • • • ••• •••••••••••••• ••• • • • • •• • • •• ••• •• 200 Const ruct ion considérée da ns son ensemble 200 Vent sur la face ~ - Vent nor mal aux faîtages 200 Act ion de renversement ....................................•..•.....•200 Action de so ulèvement 201 Provoquant un sout èverr ent (figure A-l 1-14a) 201 S'ajoutant au poids mort (figure 11-14 bl 201 Vent sur la f ace S'b - Vent normal aux faîtages 201 Action de renversement 201 Action de sculèvernent.; 202 Provoquant un soulèvement 202 S'ajoutant au poi ds mort 0 202 Vent sur la face S. - Vent parallèl e aux faîtages 202 Blocs con sidé rés isol ément 202 Act ions à ret enir sur chaque bloc 203 Construct ion fermée à base rectangulaire formée de trois bl ocs égau x - Toit ure multiple à versant s plans - Faît ages para l lèles au grand côté - Jo int s ent re bl ocs perpend iculai res aux faîtages 203 Caracté rist iq ues 203 Const ruction considérée dans son ensemble 204 Vent sur la face S. - Ven: norma l aux faît ages 204 Action de renversement 204 Action de soulèvement 204 Vent sur la face S'b_ Vent normal aux faîtages 205 Act ion de renversement .0 205 Action de soulèvement 205 Vent sur la face Sb- Vent parallèle aux faîtages 205 Action de renversement 205 Action de sculèvement.; 205 Blocs considérés isolément 206 Actions à retenir sur chaque bloc 206 Const ruction fermée à base rect angul aire formée de cinq files accolées de quat re blocs accolés - T0 iture-terrasse" " ' 0'0' 206 Caractéristiques _ 206 Construction con sidérée dans son ensemble 207 Vent sur la face S. " 207 Action de renverseme nt 207 Action de soulèvement.. 207 Vent sur la face Sb ···· ·o 207 Action de renversement 207 Action de soulèvement o 208 Blocs considérés isol ément 208 Vent sur la grande f ace de chaque bl oc 208 Vent sur la petite face de chaque bloc 208 Actions à retenir sur chaque bloc 208 12,1 12,11 12,12 12,121 12,122 12,13 12,131 12,132 12,132-1 12,132-2 12,2 12,21 12,22 12,3 12,31 12,311 12,312 12,313 12,314 12,32 12,321 12,322 12,323 12,4 12,41 12,42 12,43 12,44 12,5 12,51 12,52 12,53 12,54 12,55 12,6 12,61 12,62 12,63 12,64 12,65 12,7 12,71 12,72 12,73 12,74 12,75 Toiture-t errasse 210 Caractéristiques 210 Actions résult antes un it aires (R-III-4,223) 210 Vent normal au pet it côté 210 Vent normal au grand côté 210 Force hori zontal e d'entraînement (R·III-4,02) 210 Cas d' une t oi t ure dont la face inférieure et la face supérieure sont pl anes 210 Cas d'une t oitu re do nt la face inf érieure est p lane et dont la f ace supérieure comporte des ondes parallèles au petit côté 210 Vent normal au petit 210 Vent normal au grand côté 211 Série de toitures à un versant de rapport de dimensions supérieur ou égal à 5 211 Vent normal aux bords hor izontaux 211 Vent parall èle aux bords horizont aux 0212 Toit ures à un versant de rapport de dimension s inféri eur à 5 212 Toit ure carrée 212 Caractérist iques 212 Détermi nat ion de y (R-IIl-4,223) 212 Vent norma l aux bords horizont aux (R-IIl-4,223) 212 Vent par allèle aux bords horizontaux 212 Toit ure dont l a lon gueur est de vingt fois la di mension selon la ligne de pl us grande pente 212 Caract éristi qu es 212 Vent normal aux bords hori zont aux (R·IlI-4,223). 212 Vent paral lèle aux bords horizontaux 212 Série de t oit ures à deux versants de rapport de dimensions supérieu r ou égal à 0,20 213 Caractérist iques 213 Vent normal au bord horizont al (R-III-4,233-1) 213 Vent oblique au bord horizont al (R-IIl-4,233·2) 0 214 Vent parallèl e au bord hori zontal 214 Toit ures à deux ver sants de rapport de dimensions inférieu r à 0,20 214 Caract éri stiques 214 Dét ermination d u coefficient '( 0.214 Vent normal au bord horizontal (R·III-4,233·1) 214 Vent obli que au bord hor izontal (R-III-4,233-2) 214 Vent parallèl e au bord horizontal 215 Toit ure en voût e 215 Caract éri st iqu es o 215 Rapport de di mensions À (R-IIl-4,232) 215 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) 215 Vent obli que au bord horizont al (R·II1 -4.233-2) 215 Vent parallèle au bord horizont al o 215 Toit ure multiple à versants symétriques 216 Caractéristi ques 216 Rapport de dimensions de chaque toit ure 216 Vent normal au bord horizont al (R-III.4,241) 216 Vent obl ique au bord horizontal (R· III-4,241) 216 Vent parallèle au bord hori zontal 216 Règles NV65 Chapitre 1 : Préambule 13 Préambul e Note préliminai re : Compte tenu de l' évoluti on int ervenue dans la termino- logi e rel at ive aux actions sur les constr uctio ns, le terrne « surcha rge» utili sé dans la rédacti on init iale des Règl es a été systématiquement rempl acé pa r le te rme « charge ». 1 Objet des règles Les présent es Règles ont pour objet de fixer les valeurs des charges clima- tiques (neige et vent) et de donner les méthodes d'éva luation des efforts correspondants sur l' ensembl e d'une construction ou sur ses différentes parties, • Il convient de remarquer que les prescriptions s'appliquant à la majorité des bâtiments à usage d'habitation ou de bureaux et à la plupart des bâtiments industriels, se trouvent toutes dans le seul paragraphe 2,9 du chapitre III des Règles, au-dessus du sol et freinage du vent au voisinage du sol; - augmentation de la turbulence au voisinage des obstacles ; - réduction de l'effet global des vents turbulents sur des constructions de grandes dimensions. Les conditions à respecter, en plus ou moins grand nombre, suivant les combinaisons des effets qui viennent d'être énumérés, ont fait l'objet de compromis pour établir des règles simples qui permettent l'interpolation et précisent au mieux tous les cas en évitant des interprétations différentes. Toutefois if importe de souligner que les Règles sont basées sur les effets statiques d'un vent supposé stable en vitesse et en direction avec l' hypothèse que la turbulence et les fluctuations des vents naturels sont si irréguliers en valeur et en direction, que la réponse de la structure ne diffère pas de celle due à un vent régulier de même vitesse moyenne. Pour certaines constructions modernes légères, à faible amortissement et à longue période d'oscillation, il sera nécessaire d'étudier l'influence des effets dynamiques (R-III-I,5) qui, même avec des vents de faible vitesse, peuvent se révéler plus dangereux que les effets statiques. Au point de vue aérologique, les Règles tentent de traduire les effets de phénomènes connus tels que: - variation de la vitesse du vent avec la situation géographique (effet de région) et avec les conditions topographiques locales (effet de site) ; - augmentation de la vitesse du vent avec la hauteur Aupoint de vue aérodynamique, les Règles utilisent les résultats les plus récents des recherches entreprises tant en Francequ'à l'étranger. Elles tiennent compte notamment de faits généraux bien confirmés: - influence de la forme de la construction; - existence de succions importantes en particulier sur les surfaces courbes et sur les toitures; - coexistence d'actions extérieures et intérieures dont la combinaison donne l'action réelle du vent sur les parois; - aggravation des actions (surpressions ou dépressions) intérieures d'un édifice lorsque la paroi comporte des ouvertures; - aggravationdes dépressions sur certaines zones, en particulier sur les bords de toiture et dans les zones de sillage; - accroissement ou diminution de l'effet du vent en fonction des rapports des côtés à la hauteur de la construction. Commentaires -------------------- --------- ----- -, • Les Règles doivent conduire de façon relativement simple à des résultats se rapprochant des effets réels des charges climatiques sur les constructions, malgré la complexité de ces effets, ©CSlB '14 2 Domaine des Règles Règle. NV 65 Chapitre 1 : Préambule Sauf exception prévue par le cahier des charges, notamment pour des constructions de dimensi ons excepti onnelles ou de type spécial, le domaine des Règles s' étend à toutes les constructions de la France métr opolita ine et des départements de la France d'outre-mer. 11 peut s'étendre aux constructions d'aut res pays à condition de connaître les charges di mat iques de calcul à prendre en compte dans chaque région. Commentaire - - - - - - - - - ---- - - - - - - -, Le domaine des Règles est général. Toutefois, lesrèglements particuliers sont applicables à certainesconstructions. Dans cecas, il convient deserapporter au cahier des charges particulier de l'ouvrage. 3 Vérification des conditions de résistance et de stabilité 3,1 La vérification des conditions de résistance et de stabilité d' une construc- tion sous l'action des charges climatiques doit êt re faite obligatoirement dans les de ux hypothèses suivantes : - sous l'action de charges normales ; - sous l'action de charges extrêmes. ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 1 : Préambule Comme nta ire La vérification dans les deux hypothèses envisagées par les Règles est indispensable en raison du caractère aléatoire des valeurs adoptées pour les charges climatiques et du mode d'action de ces charges. a) Dans la premiére hypothèse, les sollicitations engendrées ne doivent pas causer de dommages aux constructions (état de service). Les charges à prendre en compte sont celles qui ont une probabilité convenablement fixée d'être atteintes une ou plusieurs fois dans une année. b) Dans la seconde hypothèse, les sollicitations engendrées ne doivent pas mettre la construction ou une partie de celle-ci (( hors service )J '. Les charges à prendre en compte sont celles qui ont une probabilité convenablement fixée d'être atteintes une seule fois pendant la durée de la construction. 1. Une construction ou une part ie de construction est mise " hors service" lorsqu' elle cesse de remplir la fonct ion pour laquelle elle a été conçue. La osee- hors service" peut être due Il l'une des causes suivantes : rupture ou déformation plastique excessive, flambement par instabilité élastique ou instabilité plastique, équilibre statique non assuré par un déplacement anormal de l'ensemble ou d'une partie seulement de la const ruct ion, instabilité dynamique, déformation élastique excessive, fissuration excessive. À chacune de ces causes cor respond pour la construction ou pour la part ie considérée un état particulier, dit "état limite " . L'objet du calc ul de ta sécurité est de maintenir la probabilité d'attei ndre l'état limite en deçà d' une certa ine valeur préalablement établie pour le type de structure considéré 3,2 Cette vérif icat ion de l 'ensemble de la const ruction ou d'u n élément quelconque doi t êt re conduite confo rmé ment aux règ les concernant le matériau utilisé. Commentaire Le cas échéant, il pourra être tenu compte de la probabilité de non- simultanéité de plusieurs charges, charges ou autres actions réduisant la marge de sécurité. ©CSTB 1S CHAPITRE 2 Effets de la neige 1 8 Effets de la neige Note préliminaire: Compte tenu de l'évolution intervenue dans la termino- logi e relative aux actions sur les constructions, le terme c surcharge » utilisé dans la rédact ion initiale des Règles a ét é systématiqueme nt remplacé par le terme « charge ». Préambule au modificatif de 2008 L'objectif du présent modificatif est de reprendre dans les règles NV 65 la cartographie des charges de neige sur le sol en France adoptée dans l'An- nexe Nationale de l'Eurocode 1 - Partie 1-3 (norme NF EN 1991-1-3/NA). La précédente carte reposait sur une analyse statistique des épaisseurs maximales annuelles de neige au sol, traduites en charges en prenant une masse vol umi que de la neige égale à 150 kg 1m 3 , sur la période 1945- 1992. La nouvelle carte prend en compte une étude en deux phases au niveau européen, dans le cadre de la préparat ion des Eurocod es et achevée en jui n 1999. Bien que, pour la France, la période de mesures considé rée soit la même, l'étude européenne a un double avantage: - les données météorologiques recueillies dans les stations étrangères proches du territoire national permettent d'enr ichir la base de données Météo-France. L'avantage est particulièrement net dans les régions alpines et jurassiennes ainsi que dans le Nord-Est de la France; - bien que la cartographie et le choi x des valeurs numériques des charges de neige reste du domai ne de compétence national, l'étude euro- péenne apporte une certaine harmonisation des choix aux frontières des pays européens. Malgré la parut ion des Règles N 84, le chapit re Il des Règles NV 65 rela- tifaux charges de neige continue à être utilisé pour les constructions dont le matériau constitutif ne dispose pas de règles de dimensionnement aux états limites. À l' usage, il est apparu nécessaire de procéder à une harmoni sati on des deux textes pour ce qui concerne les schémas d' accumulation de neige à prévoir en fonction de la configuration des toitures. C'est J'objet du modificatif paru en avril 2000 dont les dispositions ont été introduites dans le présent chapitre. Les pr incipes adoptés dans le modi ficat if sont les suivants : l: article R-II-3,3 reproduit - autant que fai re se peut dans le contexte propre aux Règles NV 65 - les schémas d'accumulat ion reten us par les Règles N 84. Les adaptat ions int roduites sont motivées par le respect des principes suivants: • conserver le seui l de 25° f ixé par l' article R-II-3,1 pour l' intervent ion duglissement de la neige sur les versants, ainsi que le taux de réduction de la charge au-delà de ce seuil ; • éviter d' introduire la distinct ion entre les cas l, Il et 111 prévus par les Règles N 84 pour graduer l' importance des effets du vent sur la di stribu- t ion de la neige. «:l eSTS Règles NV65 Chap itre 2 : Effets de la neige Règles NV65 Chapi tre 2 : Effets de fa nei ge Dans le même esprit que dans les Règles N 84, les accumulat io ns de la neig e accidentell e ont été limitées aux cas où interviennent les phéno- mènes de glissement. Dans le cas particulier des toi t ures à plusi eurs nivea ux, ces orientations ont conduit à envisager deux modes d' évaluation de l a charge maximale en pied de décrochement lorsque le versant supé rieur présente un angle d'inclinaison supérieur à 25°: - une premi ère formule correspond simp lement au report sur l a t oiture basse de la neige glissant du versant supé rieur; - une deuxi ème formule correspond au cumul de 50 % de la charge de neige affectant le versant supéri eur et d'une accumulat ion due aux effets du vent (cette deuxième formule ne s' applique donc pas à la charge accidentelle). 1 Charge normale, charge extrême et charge accide nt elle Conformément à la règ le 1-3,1, on doit envisager dans les calculs une charge normale et une charge extrême. 11y a lieu également de procéder à une vérif icat ion suppléme nta ire sous charge accidentelle si sa valeur, qui ne dépend pas de l' alt it ud e, excède la charge ext rême, qui en dépend. Commentai re --- - --- - - - - - - - - - - - - ---, L' introduction d'une charge accidentelle a pour objet de réduire les risques de sinistre, résultant de fortes chutes à basse altitude telles celles de décembre 1990 en région Rhône-Alpes ou de janvier 1992 en Languedoc- Roussillon. 2 Valeur des charges Elles sont fixées en fonct ion de la région et de l'altitude. 2,1 Régions Jusqu'à 200 mètres d' alti tude, les charges vert icales nor males Pno et ext rêmes p' nouniformément rép arties dues à la neige. ont pour valeurs en projection hor izont ale celles indi quées par le t ableau 1. Tabl eau 1 Régions Unité : daNJm2 Al A2 Bl B2 Cl C2 D E Charge normale Poe 35 35 45 45 55 55 80 115 Chargeextrême p'no 60 60 75 75 90 90 130 190 Charge accidentelle - 80 80 108 - 108 144 - ©CSTB 19 La France métropolit aine est di visée en régi ons définies par la carte ci-après et, plus pr écisément , selon les limites administ rati ves dépa rt ementales et cantonales données ci-après. Al A2 BI B2 Cl C2 D E Figure R-I/-1 C CSTB Règl es NV 65 Chapitre 2 : Effets de la neige Règles NV65 Chapitre 2 : Effets de la neige Tableau 2 Depart ement Région{s) Dépa rtement Région(s} Département Règlon lsl 01 Ain A2/C2 32 Gers A2 64 Pyrênèes-Attantiques A2 02 Aisne A1/Cl 33 Gironde A2 65 Hautes-Pyrénées A2 03 Allier A2 34 Hérault 821 C2 66 Pyrénées-Orientales C2/D 04 Alpes-de-Haute-Provence Cl 35 Ille-et-Vilaine Al 67 Bas-Rhin 81/Cl 05 Hautes-Alpes C1 36 Indre A1 68 Haut-Rhin Cl 06 Alpes-Maritimes A2/C1 37 Indre-et-Loire Al 69 Rhône A2 07 Ardèche C2 38 Isère C2 70 Haute-Saône 81 / Cl OS Ardennes A1/Cl 39 Jura 81 /C1 71 saône-et-loi re A2/81 09 Ar iège A2 /C2 40 Landes A2 72 Sarthe Al 10 Aube A1 41 Loir-et-Cher Al 73 Savoie C2 1E 11 Aude C2 /D 42 Loire A2 74 Haute-Savoie C21 E 12 Aveyro n A2 43 Haute-Loire A2 75 Pari s Al 13 Bouches-du-Rhône A2 44 Loire-Atl ant ique A1 76 Seine- Mari time Al 14 Calvados A1 45 Loiret Al 77 Seine-et- Marne Al 15 Cantal A2 46 Lot A2 78 Yvelines A1 16 Charente A2 47 Lot-et-Garonne A2 79 Deux-Sèvres Al 17 Charente-Maritime A2 48 Lozère A2 80 Somme Al - 18 Cher A1 49 Malne-et-Lolre Al at Tarn A2/C2 - 19 Corrèze A2 50 Manche Al a2 Tarn-et-Garonne A2 2B Haute-Corse A2 51 Marne A1 83 Var A2/C2 2A Corse-du-Sud A2 52 Haute-Meme Al 84 Vaucluse 82/C2 21 Côte d' Or Al 53 Mayenne Al B5 Vendée Al 22 Côtes-d'Armor Al 54 Meu rthe-et -Moselle A1I8t/Cl 86 Vienne At 23 Creuse A2 55 Me use Al/C1 B7 Haut e-vi enne A2 24 Dordogne A2 56 Morbihan Al a8 Vosges A1/811Cl 25 Doubs 81 / C1 /E 57 Moselle A1I811Cl B9 Yonne At 26 Drôme C2 58 Nièvre Al 90 Territoire de Belfort C2 27 Eure Al 59 Nord At/Cl 91 Essonne Al 2B Eure-et- l oir Al 60 Oise At 92 Hauts-de-Seine Al 29 Finistère Al 61 Orne Al 93 Seine-Saint-Denis Al 30 Gard 82 62 Pas-de-Calais Al 94 Val-de-Marne Al 31 Haute-Garonne A2/C2 63 Puy-de-Dôme A2 95 Val-d'Oise Al © CSTB 2'1 22 Tableau 3: Départements appartenant à plusieurs régions, découpage selon les cantons' . Règles NV65 Chapitre 2 : Effets de la neige Département Régions Cantons Ain A2 Bâq é-le-Ch ât el, Bourg-en-Bresse Itcus cantons). Chala mont, Châtil lon-sur Chalaronne. Coligny, Meximieux, Miribel, Montl uel, Mo ntrevel-en-Bresse. Peronnas. Pont-d'Ain, Pont-de-Vaux. Ponte-de-Veyle. Reyrieux. Saint -Trivier de-Courtes, Sai nt-Tri vier-sur-Moignans,Thoi ssey, Trévoux. Villars-les-Dombes. Vir iat C2 Tous les autres cantons Aisne Cl Aubenton. la Capelle. Hirson Al Tous les aut res cantons Alpes-Marit imes Cl Breil-sur-Roya, Guillaumes. Lant osque. Puqet-Thénie rs, Roquebillière, St-Ettenne-de-Tinèe. St-MartinNésubie, St-Sauveu r-su r-Tinée, Sospel. Tende. Vi l lars-sur-Var A2 Tou s les autres cantons Ardennes Al Asfel d, Att ig ny, Buzancy, Châtea u-Porcie n, Chaumo nt-Porcien, Ches ne (l e), Grand pr é, Juniville. Machault . Mo nthois. Novion-Porcien. Rethel.Tourteron. Vouz iers Cl Tou s l es aut res cant ons Ar iège C2 Ax- les-Thermes, Cabannes (Les), Lavelanet , Mirepoix, Quéri gut A2 Tous l es aut res cantons Aude C2 Belpech , Castelnaudary (t ous canto ns), Fanjeaux, Salles- sur-l'Her s D Tou s l es autres cant ons Doubs Bl Audeux, Besançon (tous cantons), Bousslères, Marchaux E Maiche, Mo ntbe noit, Mo rteau, Pi err ef ont aine-les-Varans. Russey (l e), St- Hippolvte - C1 Tous les autres cantons - Haute-Garonne C2 Revel A2 Tous l es autres cantons Hérault C2 Béziers (to us cantons), Capestang, Olonzac, Sai nt-Chi nian, Saint -Pons-deThomières B2 Tou s l es aut res cantons J ura Bl Chaussin, Chemi n, Dampi erre, Dol e (tous cantons), Gendrey, Mont barrey, Montmi rey- le-Château , Rochefort-sur-Nenon - Cl Tous les autres cantons Meurthe-et -Moselle Bl Arracourt, Baccarat, Bayon, Blâmont , Gerbéville r, Herou é. Lun év ille (to us cantons) Cl Badonvi l ler, Cirey-sur-Vezouze Al Tous les aut res cantons Meuse Cl Mo ntmédy, Stenay Al Tous les autres cantons Moselle Bl Albestroff, Behren -lès-Forbach, Château-Salins. Di euze. Fènétranqe, Forbach, Freymi ng-Merlebach, Grost enqui n, Bèchico urt -le-Château, Rohr bach-lès Bit che, Saint-Avold (tous cantons), Sarralbe, Sarreguemines, Sarreguemines-Campagne, Stiring Wendel, Vic-sur-Seille, Volmuster Cl Bitche, Lorquin, Phalsbourg, sa rrebourg Al Tous l es aut res cantons Nord Cl Avesnes-sur-Helpe (t ous cantons), Haut mont, Maubeuge (tous cantons), Trêl on, Sol re-le-Château Al Tous les aut res cant ons Py rénées-Drlentales C2 Mont-loui s, Olette, Saill egouse D Tous les aut res cant ons Bas-Rhin Bl Druli ngen, Sarre-Uni on Cl Tous les autres cantons Hau t e-Saône Cl Champagney, Faucogney-et -la-M er, Héricourt, Lure (tous cant on s). Méli sey, Vil lersexe l Bl Tous les autres cantons 1. Selon la carte administrative de la France, pub liée par IGN - Paris 1997 (édit ion 1997) ceSTS Règle. NV65 Chapit re 2 : Effets de la neige Dépa rtement Rég Îon(s) Cantons Saône-et-Loire 81 Beaur epaire-en-Bresse. Cuiseaux, Cuisery, Louhans. Montpont-en-Br esse. Montret. Pierre-da-Br esse. Saint Germain-du-Bois. Tournus A2 Tous les aut res cantons Savoie E Aiguebelle, Aime, Alb ertville (tous cantons), Beauf ort . Bourg -St-Mauri ce, Bozel, Châtelard (le), Chambre (la), Chamoux-sur-Gelon, Gr ésv-sur-lsère, Lanslebourg-Mont-Cenis. Modane. Moutiers, St-Jean-de-Maurienne, St-Michel-de-Mauri enne, St-Pierre-d'Albigny, Rochett e (la), Ugine C2 Tous les autres cantons Haute-Savoie C2 Albv-sur-Chèran, Annemasse (tous cantons), Boëge, Cruseilles, Frangy, Douvaine, Reignier, Rumill y, St-Julien-en-Genevois, Seyssel E Tous les aut res cant ons Tarn C2 Dourgne, Labruguière, Mazamet (tous cantons), Saint-Amans-Sou lt A2 Tous les aut res cantons Var C2 Barjols, Besse-sur-Issol e, Bri gnol es, Cot ignac, Frej us. Grimaud, Lorgues, Luc (Le), Muy (le), Saint -Maximin-la-Saint e Baume, Saint-Raphaë l. Saint-Tro pez A2 Tous les autres cantons Vaucluse C2 Val reas 82 Tous les autres cant ons Vosges A2 Bulgn evill e, Châte nois. Coussey, Lamarche, Mi recourt, Neufchâteau, Vitte l BI Bains-les-Bains, Bruyères, Charmes. Châtel-sur-Mosel le, Darney. Dompair e, Epinal (tous cantons), Monthureux-sur-Saône. Plombières-les -Bains, Rambe rvill ers, Remiremont, Xert igny C2 Tous les aut res cantons Cas de Saint-Pierre-et-Miquelon La charge normale Pno est pr ise égale à 190 daN/m' . La charge ext rême p' noest prise égale à 310 daN/m' . Il n'y a pas lieu de procéder à une vérification sous charge accidentelle de nei ge. 2,2 Altitude Au-delà de 200 mètres d' alt itude et quelle que soit la région considérée, la loi de variation des charges en fonction de Pno ou de p'no (R-Il-2,1) et de l' alti tude A est donnée par le tableau 4. Tabl eau 4 Altitu de Pn (daN/m 21 p' n (daN/ m 2 ) 200 m s;A s 500 m Pno., A-200 p'no+ A - 2OO 10 6 500m s;A s;1500m PnO+ 30 + A - SOO p' no+50+A-500 4 2.4 1 500 m s A s 2 000 m Pno+280 +A-'500 p'no+467+ A - 15oo 2. 5 \5 NdE : Les ete tees roenees et extrêmes majorées de l'elfet de l'attitude. sont respectivement notées Poet p', ©CSTB 23 24 Toutefois, il importe en montagne que les maîtres d'œuvre se rensei- gnent sur les conditions locales qui peuvent conduire à des charges de beaucoup supérieures à celles indiquées da ns le tableau 4 ; au-de là de 2 000 mètr es, notamment, le cahier des charges doit obligato irement pres- crire les charges de neige à prendre en compte dans les calculs. Note : L'altitude n'a pas d'influence sur la détermination de la charge accidentelle. 2, 3 Dispositions simplifiées pour la prise en compte des charges accidentelles Lorsque les performances des constructions ou des produits ne sont pas vérifiées aux « états limites » mais basées sur le principe des « charges admissibles» à comparer aux « charges normales », la notion de charge accidentelle est implicitement vérifiée lorsque la « charge normale » de neige P n est supérieure ou égale à : • 50 da N/ m' pour les régi ons A2 et 61 ; • 70 daN/m' pour les régions 62 et C2 ; • 90 daN/m' pour la régi on D. Pn est la charge normale de base déterminée à partir des valeurs Pno défi nies à l' article R-II -2,1 en te nant compt e des effets de l' alt itude selon l' article R-II-2,2. Pour une région donnée, lorsque Pn est inférieure à la valeur indiquée ci-dessus, la not ion de charge accidentelle est vérifiée en remplaçant Pn par la valeur indiquée . Lorsque des vérificat ions spécifiques des effets de la charge accide nte ll e sont réali sées, les disposit ions de l' article R- II-4 ne sont pas appliquées. 2,4 Valeurs fixées par le cahier des charges Le cahier des charges peut prescrire des charges normale et extrême supérieures à cell es des Règles suivant les résultats de s observat ions, les conditions locales et la des tinat ion du bâtiment, en particulier lorsque sa pérennité doit être assurée avec un large coefficient de sécurité. 3 Influence des caractéristiques de la toiture 3,1 Pente des ve rsants Les charges de neige par mètre carré de projection horizontale restent éga les aux valeurs fixées en R-II-2,1 et R-II-2,2 quand l'inclinaison de la surf ace du toit sur l'horizontale ne dépasse pas 25' . Ces charge s sont réduites de 2 % par degré d' incli naison suppléme ntaire sur toute autre partie de couverture dont l'inclinaison dépasse 25°, lorsque rien ne s'oppose au glissement de la neige sur le versant considéré. ceSTE Règl es NV 65 Chapitre 2 ; Effetsde laneige Règles NV 65 Chapitre 2 : Effets de la neige Commentai re 25 • Sur les toitures d'inclinaison modérée la neige subsiste en totalité. Sur les toitures à très forte pente, telles qu'elles sont réalisées dans les pays à chutes de neige fréquentes et abondantes, où aucun dispositif n'est prévu pourretenir laneige, suivant la naturede la couverture, les conditions d'enneigement, les effets du gel et certaines particularités de la construction, unepartie de laneigepeut être évacuée et le toit s'en trouver soulagé. Larègle donnée tient compte de façon approximative de ces constatations. Mais si des dispositifs spéciaux (barres à neige) sont prévus pour éviter deschutes en masse au moment du dégel, on les suppose parfaitement efficaces et on n'admet aucune réduction de charge sur le versant qui en est muni. • Si n, exprimé en degrés, est l'angle formé par la ligne de plus grande pente de la surface considérée avecl'horizontale, lescharges réduites Pne et «: se déduisent des charges normale et extrême, en les multipliant par 1,5 - G,G2u. 3,2 Aut res caract éristiques Lorsque l'accumulation de la neige est rendue possible dans certa ines zones de la couverture, soit par la présence d'obstacles, soit par les formes du toit , on calcule ces zones pour les valeurs normale, extrême et éventue l- lement accidentel le de la charge de neige correspondant à l' accumul at i on possible. L'article R-II-3,3précise les schémas d'accumulation qu'i l convient d'envisager pour les formes et les types de toitureset d'obstacles courants et pour un environnement topographique de la construction considéré comme normal. Si l'environnement permet une protection efficace de la toiture cont re les effets du vent, supprimant pratiquement le déplacement de la neige par le vent, les charges de neige (normale, extrême et acciden- t elle) doivent être maj orées de 25 %. Pour les formes inhabituelles, ou non t raitées à l'article R-II-3,3, il convient de recourir à l'avis de spécialistes et au besoin à des essais particuliers, ou à défaut et en se plaçant en sécurité à la litt érat ure spécialisée et aux observations locales. Commentaire ------------- --------- Pratiquement, il est impossible de prévoir tous lescasd'accumulation de neige provoquée soit par le vent (congères) soit par des effets d 'abri localisés (rideaux d'arbres, constructions accolées à unterrain fortement en pente, etc.), ni tous lescas de dissymétrie de charge provoquéepar des déperditions de chaleur inégales sous unetoiture ou des effets d'insolation, et par suite, de formuler des règles exhaustives. Dansles casde formes inhabituelles ounontraitées ainsique dans les cas où l'environnement topographique ne peut êtreconsidéré comme normal et assure uneprotection efficacede la toiture contre les effets du vent, le marché doitpréciser lesschémasd'accumulation et lesaggravations de charges à retenir. Lesessais particuliers mentionnés sont conduits dans unesoufflerie spécialement équipée pour reproduire significativement le phénomène d'accumulation de laneige. 3,3 Accumulati ons de la neige - Cas courants 3,30 Cet article précise le mode d'éva luation des charges à prendre en compte lorsque la forme de la toiture ou la juxtaposition de plusieursto itures favo- rise l' accumul at ion de la neige (R-II-3)). ©CSTB 26 Règl es NV 65 Chapitre 2 : Effets de la neige Les références Po, Pne' Pm' " concernent lescharges normales, les références p'n' p'ne' p'n, '" les charges extrêmes et les références p" n' p"ne' p"m'" les charges accidentelles. Po- et p' n' sont les charges uniformément rép art ies, compte tenu évent uel- lement des majorations en fonction de l' altitude (R-II-2,2) . p"n. est la charge accidente lledéfinie à l' annexe 1 de s Règles N 84. Pne' p' ne et p" ne sont les charges réduites en fonction de la pente (C-II-3, 1). Pm • p' ru et p"ru sont définies ci-après. 3,31 Bords de t oit ures Les cas particuliers de charge suivants doivent être explicités dans le marché. 3,311 Zone s où l'altitude est infé rieure à 500 m Ce cas est à considérer lorsque les deux co nd itions suivantes se trouvent simu ltanément réunies : • cr > 25° ; • prése nce d'un obstacle gèna nt le glissement de la neige (un chéneau par exemple). La partie ba sse de la t oiture est vérifiée pour une charge accumulée normale, extrême ou accidentelle, indiquée figure R-II-2, avec \, 0,02 Pne ou 0,02 p' ne ou 0,02 p"ne suivant le cas (charges en da N/ m 2 et " en ml. .-----_/ /- _/ (// / //' ( \ " 2p, 9 ou ::n' OU 2p" , -:-__-'-, ----"--- Figure R-II-2 Nota : La longueur t, vaut 4 fois l 'épaisseur courante de la neige sur Je toit calculée avec un poids volumique de 200 daN/m'. 3,312 Zones où l'altitude est supérieure à 500 m Ce cas est à considérer pour les t oitures ne comport ant pas de disposi- tifs de ret enu e. La partie basse de la toiture est vérifiée pour une charge accumulée normale, ext rême ou accidente lle, indiquée fi gur e R-II-3, avec 1, = 0,01 Pne ou 0,01 p'ne ou 0,01 p"ne suivant le cas, et ', 1/ 2 (charges en da N/ m 2 , l, et l, en ml. ©CSTB Règ le. NV 65 Chapitre2 : Effetsde la neige Figure R-II-3 Nota : La longueur " vaut 4 fois l ' épaisseur courante de la neige sur le toit calculée avec un poids volumi que de 400 d a N l m ~ 3.32 Saillies et obstacles locaux Les toitures visées présentent une inclinaison inférieure à 15°. Elles sont calculées pour les charges Po, p'n et p"n uniformément répartie s. Elles doivent de plus êt re vérifiées pour la répartit ion non uniforme des charges indiquée fi gure R-II-4 où l, est prise égale à 2h avec la limi t ati on Srn s l, '; 15m. Figure R-II-4 Les charges Po" p'nl prennent les valeurs suivantes : • cas des obstacles locaux Pn' ~ mi n (200 h , 2,5 Pn) p' n, =min (330 h , 2,5 p' nl • cas des acrotères Pnt ~ min (200 h , 2 Pn) p' n, = min (330 h , 2 p' n) Pn1 et p' 01 ne doivent pas être prises inférieures à Po et p' n respecti vement. La haut eur h est exprimée en m et les charges en daN/ m'. "CSTB 2'7 28 3,33 Toitures multiples à redans (sheds) Règles NV65 Chapitre 2 : Effets de la neige Pn, ou P ~ l ou P ~ 1 - : : : 1'1.2 ou Il;, o u p ~ Figure R·II-S Pn, ~ Pn [1 + (a - 15)/10] et Pn2 ~ Pn [1- 0,5 (a - 15)/ 10] p' n, ~ p' n [1 + (a - 15)/10J et p' n2~ p'n [1- 0,5 (a - 15)/10] Pn' ~ 2 Pn et Les charges POl' p' n t et p"n1 et Po2 ' p 'n2 et p"02 prennent les valeurs suivantes en fonct ion de la valeur de l' angl e a ; • charges normale et extrême si œ s; 15° Po1 = Po2 = Po et p'nl = p'n2 = p'n (répartit ions uniformes) si 15°< cr ::;; 25° Pn2 ~ Pn [0,5 - 0,5 (a - 25)/ 50] p'n, ~ 2 p' n et p' n2~ p' n [0,5 - 0,5 (a - 25)/ 5OJ • charge accidentelle si a ,; 25° p . n' ~ p" nz = p" n (répartition uniforme) si 25° < a '; 50° p"n, ~ p "n [1+ (a - 25)/50] et p "n2~ p "n [1 - (a - 25)/ 501 Si a > 50°, une analyse particuli ère à parti r des phénomènes de base (glissement de la neige, redistributi on par le vent) est à faire pour la déter- mination de schémas de répartition de la neige. 3,34 Noues des toits multiples 3,341 Versants symétri ques Les charges POl ' p 'nl et p"n l et Po2 ' p'n2 et p"n2 prennent les valeurs suivant es en fonction de la valeur de l'angle a ; • charges normale et extrême si œ s; 15° Pol = Pn2 = P n e t p'nl = p'n2 = p'o (répart itions unifor mes) si 15°< a :s; 25° " CSTB Pn, ~ Pn [1 + (a - 15)/101 et Pn' ~ Pn [1- 0,5 (a - 15)/ 10J RèglesNV 65 Chapitre 2 : Effetsde la neige si 25° < a s 75° • charge accidentelle si a " 25° si 25° < a s 75° p'n, p' n [1+ (a - 15)/10) et p'n2 p' n [1- 0,5 (a - 15)/10) Pnl 2 Pn et P n 2 Pn [0,5 - 0,5 (a - 25)1501 p'nl = 2 p'n et p'n2 = p'n [0,5 - 0,5 (a - 25)/50) p ' n' p " n2 p ' n (répart it ion uniforme) p "n1 p ' n [1+ (a - 25)/50] et p "n2 P"n [1- (a - 25)/ 50) 29 p., ] ou ou Pn1 c..._ --'- _ Figure R-I/-6 3,342 Versants dissymétriques , , , i , , , l , , Po' , ou p'o' ou Pn 3 oup" . oup'n2 ou Figure R-I/ -7 Les charges Po l ' p'n, et p"nl prennent les valeurs définies pour les versants symétriques en fonction de la valeur de l' angle a = (a, + a , )/ 2. Les charges Pn2 ' p'n2 et p"n2' respectivement Pn3 ' p'n3 et p"n3' prennent les valeurs définies pour les versants symétriques en fonction de la valeur de l' angl e a,. ©CSTB 30 3.35 Toitures à plusieurs niveaux La toiture supérieure est calculée pour les charges Pne' p'ne et p"ne et la toiture inférieure pour les charges P n , p'n et p"n' La toiture inférieure est de plus vérifiée pour la répartition non unif orme indiquée figu re R-II-S où l, est prise égale à 2h avec la limit ation 5 m ~ l, '; 15 m. Les charges Pn" p'n, et p"n1prennent les valeurs suivantes : • si œs; 25° Po, ~ min (200 h ; 3,5 p.) p' o' = min (330 h; 3,5 p' .) p"01 est sans objet La hauteur h est exprimée en m et les charges en daN/m'. • si a > 25° Po, prend la plus gra nde des deux valeurs; [1+ 0,04(", - 25) (1/1,)] Po [1 - 0,02(", - 25) (1/1,)] Pn + min (200 h ; 3,5 Pn) p' nt prend la plus grande des deux valeurs; [1+ 0,04(", - 25) (1/1,)1 p'o [1- 0,02(", - 25) (1/1,) J p' n + min (330 h ; 3,5 p' 0) p·o' = 1+ 0,04(", - 25) (1/1, ) p" 0 La hauteur h est exprimée en mèt res, l'angle a en degrés et les charges en daN/m'. Règles NV 6S Chapitre 2 : Effets de la neige Figure R-I/-B e csra Règle. NV65 Chapit re 2 : Effets de la neige 3'1 4 Combinaison des effets de la neige et du vent 2 Les eff ets de la nei ge et du vent sont considérés simultanément lorsque leur combinaison produit dans la co nstruction des actions pl us défavora- bles que si l a nei ge ou le vent agissait seul. Commentai re ------- - - - - - --, 25 d N/m" 45 daN/rn" B daN/m'" a ./ 2S' -- 1\,=50 daNl.w 10lTURE EN VOUTE TOITURE A DEUX VERSANTS 55 daN/m" 20 lERRASSE SANS ACROTERE 10 A Cependant pour des voûtes, il peut être utile de considérer les trois répartftions indiquées sur la figure C-f1-3 : • On admet par mesure de simplification que les actions (pressions et succions) dues au vent sur une toiture enneigée sont les mêmes que sur la toiture sans neige, bien que lesconditions aérodynamiques changent avec les variations de forme dues aux accumulations plus ou moins régulières de neige. • 1/ suffit en général pour tenir compte des dissymétries de chargesde neige duesà i 'ectiondu vent : - dans le cas d'une toiture-terrasse et d'une toiture à un versant de chargerau maximum la moitié de la terrasse ou du versant ,. - dans le cas d' une toitureà deux versants, de charger au maximum un des versants ; - dans le cas d'une voûte, de chargerau maximum la moitié de lavoûte ainsi quele montrent les exemples donnés par la figureC-I/-2. A : Répartitions constatées pour fa neige sous l'action du vent B: Charges de calcul pour une charge normale de neig e . Figure C-I/-2 GOdaN/m' 25daN/m' 113 113 V3 113 113 V3 1/2 112 Pr,=120 daN/m' Pr,=120daN/m' Pr,=120 daN/m' Figu re C· II-3 2. Voir aussi R·III·6,4 M Constructions hors règl ement • . ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 2 : Effets de la neige ~ - - - - - - " - - - - - Suivant les dispositions de la toiture, l' un des groupes d' hypothèses suivantes est e nvisagé : 4,1 Répartit ion sensiblement uniforme de la neige sur toute la t oiture - la charge normale ou extrême du vent soufflant dans les différentes directions est prise en totalité; - la charge normaie ou extrême de la neige est réduite de moitié. 4,2 Possi bilité de répartition non uniforme de la neige sous l'action du vent - la charge normale ou extrême du vent soufflant dans différentes direc- tions est prise en totalité ; - la charge de neige réduite de moitié es t appliquée de la manière la plus d éfavo rab le soit totalement, so it part iellement ; dans ce dernier cas, les pa rties les plus chargées supportent intégra- lement la cha rge rêd uite et les part ies les moins cha rgées (3S daN /m' de moins pour la charge norma le et 60 daN/m' de moins pour la charge extrême sans de sce ndre au-dessous de 0). Confor mément à R- II-2,9, les valeurs de 35 et 60 daN/ m' , pe uvent être majorées par le Cahier des Charges. 4,3 Dispositions de la toiture rendant impossible l' enlèvement de la neige par le vent (sheds, noues obturées à une extrémité, terrasse avec acrotère) Dans ces zones, aucune réduction de la charge de neige n'est envisagée, mais on ne t ient compte que des deux combinaisons suivantes : - valeur extrême de la charge de neige et valeur normale de la charge de vent ; - valeur normale de la charge de neige et valeur extrême de la charge de vent. e C$TB CHAPITRE 3 Effets du vent Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 1 1,1 1,11 Généralités Définit ions et principes généraux Direction du vent Pour le calcul des const ruct ions, on suppose que la di recti on d'ensemble moyenne du vent est horizontal e. Commentai re o Dans les couches inférieures de l'atmosphère, les grands courants aériens suivent les mouvements du terrain et sont par conséquent parallèles au sol. Mais if est difficile a priori de définir leur direction en un lieu donné pour un bâtiment donné. Ai nsi une construction, suivant ou'elie est si tuée à la partie inférie ure. sur le versant. ou au sommet d 'un terrain en pente, est attaquée sui vant des angles différents de cel ui admis dans les Règles. Pour un règlement général, if est suffisant et plus simple de s'en teni r à la direction horizontale, même dans le cas d 'un terrain en pente. o L'att ention est cependa nt attirée sur le fait que, lorsque la pente du terrain est forte ou règne sur une grande longueur. if est alors préférable de procéder à une étude expérimentale sur maquette du terrain et de la construction pour déterminer l'allure générale de l'écoulement de l'air. 1,1 2 Exposit ion des surfaces Si on éclaire la construct ion par un faisceau de rayons lumineux parall èles à la d irection d'ensemble du vent: - les surfaces éclai rées (exposées au vent) sont d ites « au vent» ; - les surfaces non éclairées (non exposées au vent) ou sous incidence rasant e (parall èles à l a di rect ion du vent) sont d it es « sous le vent », Comme nt aire En aérodynamique les surfaces Il au vent » sont celles soumises à un écoulement régulier du vent sans décollement de la veine. Celles «sous le vent» sont soumises à un écoulement turbulent. Elfes sont séparées l'une de ~ : : - - - - - - : - l'autre par une ligne de ZONE D'ECOULEMENT décollement des fifets ?ffFREGULlf"..J d 'air. ~ r n J VENT ZONE D'ECOULEMENT c::J TOURBlUONNAlRE ~ ij//7/////. / Figure C-I/I-1 1,13 Maître-couple Le maitre-couple est la projecti on ort hogonale de la surf ace considérée ou de l'ensemble de la const ruction sur un plan normal à la direction du vent ou, d'après la déf initi on opt ique (R-III-1,12), la surf ace de l' ombre portée sur un plan perpendiculair e à la direct ion de s rayo ns lumineux. e csra Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent 3S Commentaire FigureC-I/I-2 VENT q La notion de maître-couple est introduite danscertains cas: - pour la détermination des directions de vent lesplus défavorables (R-II/-3,02); - pour la détermination desactions duvent sur les surfaces courbes (R-II/-1,244) ; - pour la détermination de l' action de renversement (C-II/-1,43) ; - pour donner les dimensions du masque dans la direction du vent (C-II/- 1,243). 1,14 Action exercée par le vent sur une des faces d'un élément de paroi L'action exercée par le vent sur une des faces d' un élément de paroi est considérée comme normale à cet élément. Elle est foncti on : a. de la vitesse du vent (R-III-1,21) ; b. de la caté gorie de la co nst ruction (R-III-1,31) et de ses proportions d'ensemble (R-III-1,21) c. de l' empl acement de l' élément considéré dans la co nst ruction (R-III-1,322) et de son or ientation pa r rapport au vent (R-III-1,12) ; d. des di mensions de l' élément co nsidéré (R-III-1,244); e. de laforme de la paroi (plane ou courbe) à laquell e appart ient l' élément consi déré (C-II I-1,421). Co mmentaire L'ensemble des Règles est établi pour permettre une évaluation aussi correcte quepossible de l'action du vent sur divers types de constructions. Avant d'aborder le calcul des sollicitations sur un élément il fautprocéderà desdéterminations successives: pression dynamique a. catégorie de la construction, proportions (rapports À. ou cp), coefficient y, coefficient c et action cq. D'une manière générale l'article 1 est rédigé suivant l'ordre danslequelse présentent en pratique ces déterminations. À ce titre il constitue une sorte de guide. 1,15 Pression dynamique et coeffi cient de pression L' action élémentaire unitaire exercée par le vent sur une des faces d'un élément de paroi est donnée par un produit cq, dans lequel : - q désigne la pression dynamique (R-III-1,21) fonct ion de la vitesse du vent; - c un coeff icient de pression (R-III-1,32 et C-III-1,421) fonction des dispo- sit ions de la const ruction définies en R-III-1,14 b, c, d et e. Une des faces d'un élément appartenant à une construction est dite soumise à une pression (ou à une surpression) lorsque la force normale à cette face est dirigée vers elle. Dans ce cas, par convention, c est positif. ©CSTB Règles NV 6S Chapitre 3 : Effet s du vent ~ - - - - ~ : : - - - - : - - - - - - Elle est dite soumise à une succion (ou à une dépression) lor sque la force est dirigée en sens co ntraire. Dans ce cas, par convention, c est négatif. Commentaire Figure C-II/-3 Des majoratiens ou des réductions peuvent affecter : - la pression dynamique q (R-1II-1,24) ; - le coefficient de pression c (R-1II-1,322) ; - les actions d'ensemble du vent (R-II/- J,5). ~ F A C E B FAC:SJJ ~ F A C E B F A C ~ 1,2 Pression dynamique 1,21 Définition La pression dynami qu e q en décanewtons par mètre carré (daN/m2) est donnée en fonct ion de la vitesse V du vent en mèt res par seconde par la formule : V' q = 16 3 Commentaire • Les présentes RégIes prennent comme base des calculs non pas la vi tesse du vent de laquelle on déduirait son action, mais lapression qu' il exerce sur une surface plane, normale à sa direction au point frappé par le filet d 'air dont 'avitesse s'annule. Cette pression, di te pression dynamique. es t donc indépendante de la nature, de la position et des disposit ions de la construct ion. Elle est donnée par la formule: V' q =P20 établie par application du théorème de Bemouilli où : p = masse vol umique en kg par m 3 de l'air sec débarrassée de gaz carbonique. à 15"C et sous une pression atmosphérique normale' = 1,225 kg/m 3 ; V = vitesse du vent en mètres par seconde (m/s) ; q = pression dynamique du vent en décanewtons par mètre carré (daN/m 2 ), ce qui donne pour q la valeur V' q = 143 * La pressiOn atmosphérique normale est la pressiœt exercée par une colome de 76 cm de mercure a 0 OCPQJr la valeur normalisoo de l'accélération due fi la pesanl9UI (9.80665 mis:,. La pression almOSphérique normale est égale à 101 325 pascals = 1.013 bal. 1, 22 Pression dynamique normale et pression dynamique extrême Conforméme nt à la règl e 1-3,1, on doit envisager dans les calculs une pres- sion dynamique nor male et une pression dynamiqu e ext rême ; le rapport de la seconde à la premi ère est pr is égal à 1,75. 1, 23 Pressions dynamiques de base 1,231 Déf i nition Par convention, les pressions dynamiques de base normale et extrême sont celles qui s'exercent à une haut eur de 10 m au-dessus du sol, pour un site normal (C-III-1,242), sans effet de masque (C-III-1,243) sur un élément dont la plus gr ande dimension est égale à 0,50 m. "CSTB Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 1,232 Val eurs 37 Elles varient avec les zones (Figure R-III-1) et à une alt it ude inféri eure ou égale à 1 000 m sont données par le tableau 5. Tableau 5 Pression dynamique de Pression dyn amique de base normale base ext rême Zone 1 50 daN/m 2 87,5 da N/ml Zone 2 6OdaNlm 2 105,0 daN/ml Zone 3 75 daN/ml 131.0 daN/m 2 Zo ne 4 90 daN/m 2 157,5 da N/m' Zone 5 120 daN/ml 210,0 daN/ml ~ Commentaire Valeur des vitesses du vent correspondant à cell es des pressions dynamiques pour les différentes zones données par le tableau 5 Valeurs normales Valeurs extrêmes mis km/ h mIs km/h Zone 1 28,6 103.0 37,8 136.1 Zone 2 31,3 112,7 41,4 149, 1 Zone 3 35,0 126.0 46.3 166.6 Zone 4 38.3 137,9 50,7 182,5 Zone 5 44,2 159,2 58,5 210,6 Au-delà de 1 000 m d'altitude, le cahier des charges doit obligat oirement prescrireles pressions dynamiques de base à prendre en compte dans les calculs. e csra Règles NV65 Chapitre3 : Effets du vent ~ - - - - ~ ~ Commentaire L'annexe nationale de la norme NF EN 1991-1-4 (Eurocode) inclut une nouvelle carte de vent établie sur la base d'une nouvelle étude statistique, achevée en 2005, des relevés météorologiques disponibles.: Les séries de mesures utilisées ont été sélectionnées et homogénéisées par Météo-France. Ce travail de sélection a conduit à éliminer toutes les mesures faites avec l'anémométre à quatre coupelles utilisé à partir de 1946 et progressivement remplacé dans les années 1960 à 1970 par un appareil plus performant à trois coupelles. Compte tenu de la publication de l'annexe nationale NF EN 1991-1-4 / AN en mars 2008 et afin d'éviter les inconvénients qui pourraient naîtrede la coexistence de deux cartes différentes, dans la période transi toire avant le retrait définitif des Règles NV65 actuelles, il est nécessairede modifier lacane introduite par Je modificatif n°2 de décembre 1999. Les valeurs des pressi ons dynamiques de base normale et de base extréme données au tableauIII de R 111-1. 232 (tableau numéroté 5 dans cet te édition) restent inchangées. L'Eurocode définit la vitesse de référence du vent sur une baseprobabifiste .' le vent « cinquantennaf )J, de période de retour égale à 50 ans. C'est sur ce vent de référence que s'appuient d'ores et déjà, les études de grands projets en France (grands ponts, grands immeubles, stades, etc. lorsqu'ils font l'objet d'une étude en soufflerie turbulente. Dans l'idéal, if aurait été souhaitable d'introduire cette référence au vent cinquantennal dans les RègJ'es NV 65, dans un souci d'harmonisation. Cependant cette référence conduirait globalement à une importante augmentation duniveau des charges. La prise en compte dans l'Eurocode, de l'influence réductrice de la rugosité du sol dans les zones urbaines, compense globalement cette augmentation: son introduction dans les Règles NV65 a été envisagée, en méme temps que celle du vent cinquantennal, pour maintenir un niveauglobal de sécurité équivalent aux règles actuelles; mais cette disposition nouvelle rendait plus complexe l' utilisation des règles. Finalement il a été renoncé à cette double introduction du vent cinquantennal et de la rugos ité dans les Règles NV 65. Notes : • Il est rappe lé que les valeurs des Règles sont données pour un site normal ; en région monta- gneuse, même à une altitude inféri eure à 1 ()()(J m, ces valeurs ne doivent être adoptées qu'après examen des condit ions topographiqu es locales ; • les pressions extrêmes des vents, même en site exposé (R-I/I-l ,242) ne protègent pas à coup sûr cont re J' effet des trombes" ou tornades, phéno- mènes imprévisibles que fa Co mmission n'a pas retenus pour des règl es générales, applicables en métropole. A not er qu'en mai 1961, une trombe s'est déplacée au-dess us de la Normandie,mais que n'ayant affecté aucun appareil enregistreur, les relevés de la Météorologie nat ionale n'en font pas état. 1& 'rombe, lo.Jrbillon d'air à IDee vencet est a distinguer nettement du grain, vent violent decourte durée(de rororede QUelQues minutes) coostetë lorsd'un passage en unpointd'une disconhm,llté almosphéfique(surface sëceram deux massesd'airdistinctes). Dansuncas commedansl'autre. lavitesse duven! est alors très supérieure il celle observée avant el après ceSTE Règles NV 65 Chapitre 3 : Effet s du vent France métropolitaine : carte des zones de vent. Zon es: ©CSTB 39 Tableau 6 - Dé finition des zones climatiques se/on les départements Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent Département zonets) Département Zonetsl Département zonetsl 01 Ai n 1 ; 2 34 Hérault 3 68 Haut-Rhin 2 02 Aisne 2 35 Ille-et-Vilaine 2 69 Rhône 2 03 Allier 2 36 Indre 2 70 Haute-Saône ( 1 ; 2î 04 Alpes-de-Haute-Provence 1 ; 2 37 Indre-et-Loire 2 71 Saôn e-et-Loire 2 05 Hautes-Alpes 1 ; 2 38 Isère 1 ; 2 72 Sarthe 2 06 Alpes-Ma ritimes 1 ; 2 39 Jura 1 73 Savo ie 1 07 Ardèche 2 40 Landes , ; 2 74 Haute-Savoie , 08 Ardennes 2 41 Loir-et-Cher 2 75 Paris 2 09 Ariège 2 42 Loire 2 76 Seine-Ma ritime 2;3 10 Aube 2 43 Haute-Loire 2 77 Seine-et-Ma rne 2 11 Aude 2;3 44 Loire-Atlantique 2 ;3 78 Yve lines 2 12 Aveyron 2 45 Loiret 2 79 Deux-Sèvres 2 13 Bouches-du-Rhône 3 46 Lot 1 80 Somme 2;3 14 Calvados 2 47 Lot-et-Garonne 1 81 Tarn 1 ; 2 15 Cantal 1 ; 2 48 Lozère 2 82 Tarn-et-Ga ronne 1 16 Charente 1 49 Maine-et-Loire 2 83 Var 2 17 Charente-Maritime , ; 2 ; 3 50 Manche 2 84 Vauc luse 2 18 Cher 2 51 Marne 2 85 Vendée 3 19 Corrèze 1 52 Haute- Marne 2 86 Vienne 1 28 Haute-Corse 3; 4 53 Mayenne 2 87 Haute-Vienne 1 2A Corse-du-Sud 3;4 54 Meurthe -et-Moselle 2 88 Vosges 2 21 Côte-d'Or 1 ; 2 55 Meuse 2 89 Yonne 2 22 Côtes-d'Armor 3 56 Morbihan 3 90 Ter ritoire de Belfort 2 23 Creuse 1 57 Moselle 2 91 Essonne 2 24 Dordogne 1 58 Nièvre 2 92 Hauts-de-Seine 2 25 Doubs 1 ; 2 59 Nord 2 ; 3 93 Seine-Sa int-Denis 2 26 Drôme 2 60 Oise 2 94 Val-de-Marne 2 27 Eure 2 61 Orne 2 95 Val-d'Oise 2 28 Eure-et- Loir 2 62 Pas-de-Cal ai s 2 ; 3 971 Guadeloupe 5 29 Finistère 3 63 Puy-de-Dôme 2 972 Ma rtinique 5 30 Gard 2 ;3 64 Pyrénées-Atlantiq ues 2 973 Guya ne 1 31 Haute-Garonne 1 ; 2 65 Hautes-Pyrénées , 974 La Réunion 5 32 Gers 1 66 Pyrénées-Orientales 3 976 Mayotte 5 33 Gironde 1 ; 2 67 Bas-Rhin 2 ©CSTB Règles NV 6S Chapit re 3 : Effet s du vent Tableau 7 - Départements appartenant à plusieurs zones: découpage selon les cantons Département Zone( s) Cantons 01 - Ai n 2 Bâgé-le-Chât el, Chalamont, Châti llon-sur-Chalaronne, Colig ny, Mexi mieux, Mi ribel, Mon tluel , Montrevel -en-Bresse, Pont-de-Vaux, Pont- de-Veyle, Reyri eux, Sai nt-Trivlers-de-Courtes, Saint -Trivlers-sur-Molqnans, Thoi ssey,Trévou x, Vi llars-les-Dombes 1 Tous les autres cantons 04 - Alpes-de-Haute-Provence 1 Annot, Barcelonnette , Colmars, Entr evaux, Jav ie (la), Lauzet-Ubaye (le), Saint -André-Ies-Alpes, Seyne 2 Tous les autres cant ons 05 - Hautes-Alpes 2 Aspres-sur-Buêch, Barci llonnette , Laragne-Mont églin, Orpierre, Ribiers, Rosans, Serres, Tall ard, Veynes 1 Tous les aut res canto ns 06 - Alpes-Ma ritimes 1 Guillaumes, Puqet-Th éniers, Saint- Étienne-de-Tinée, Saint-Mart i n- Vésubie, Saint-Sauveur-sur-Tinée, Vil lars-sur-Var 2 Tous l es autres canto ns 11 -Aude 2 Alaigne, Alzonne, Belpech, Carcassonne (t ous cantons), Castelnaudary (tous cantons), Chalabre, Conques-sur-Orbiel, Fanjeaux, Limoux, Mas- Cabardès , Montréal, Saissac, Salles-sur-l' Hers 3 Tous les autres cantons 15 - Cantal 2 All anche, Chaudes-Aigues, Condat, Massiac, Murat , Pi errefort, Ruynes -en- Margeride, Saint-Flour (tous cantons) 1 Tous les autres cantons 17 - Charent e-Mariti me 1 Montendre, Montguyon, Mont lieu-la-Garde 2 Archi ac, Aulnay, Burie, Cozes, Gémozac, Jonzac, Loulay, Mat ha, Mirambeau, Pons, Saintes (tous canto ns), Saint-Genis -de-Saintonge, Saint- Hilaire-de-Villefranche, Saint -Jean-d 'Angél y, Saint-Percha i re, Sai nt- Savinien, Saujo n, Tonnay-Bouto nne 3 Tous les aut res cantons 2A - Corse-du-Sud 4 Bonifacio, Figari, Levie, Porto-Vecchio, Serra-di-Scopamène 3 Tous les aut res cantons 2B - Haut e-Corse 3 Belgodère, Calenzana, Calvi, Île- Rousse (l') 4 Tous les autres canto ns 21 - Côte-d'Or 1 Auxon ne, Chenôve, Dijon (tous cantons) , Fontai ne-Française, Fontai ne- les-Dij on, Genl is, Grancey-le-Chât eau-Neuvell e, Is-sur-Ti lle, Mirebeau-sur- Bèze, Pontai ller-sur-Saône, Saint-Jean-de-Losne, Saint-Seine-l'Abbaye, Selongey 2 Tous les autres cantons 25 - Doubs 2 Audincourt, Clerva l, Etupes, Hérimoncourt, Isl e-sur-Ie-Doubs (l') , Maiche, Montbéliard (tous canto ns), Pont-de-Roide, Sai nt -Hi ppolyte, Sochaux, Valentigney 1 Tous les aut res cantons 3D- Gard 3 Aigues-Mort es, Aimargues, Aramon, Beaucai re, Boui llargues, Saint-Gill es, Marg uerittes, Nîmes (tous cantons) , Quissac, Saint-Mamert-du-Ga rd, Sommières, Vauvert 2 Tous l es aut res cantons 31 - Haute-Garonne 2 Aute rive, Caraman, Cintegabelle, Lant a, Montgiscard, Nailloux, Revel, Vi llef ranche-de -Lauragals 1 Tous l es aut res canto ns ©CSTB 41 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effet s du vent Departement Zonets) Cantons 33 - Gironde 2 Castelnau-de-Médoc, Lesparre-Médoc, Paui llac, Sai nt -Laurent-Médoc, Saint-Vi vien-de-Médoc 1 Tous les autres cant ons 38 - Isère 2 Beaur epaire, Heyri eux, Sai nt -Jean-de-Bournay 1 Tous les aut res canto ns 40 - Landes 2 Amou, Cast ets, Dax (tous cant ons), Mon tf ort -en-Chalosse, Mugron, Peyrehorade, Pouill on, Saint -Martin-de-Seignanx, Sai nt -Vincent-de - Tyrosse, Sousto ns,Tartas (tou s canto ns) 1 Tous les aut res canto ns 44 - Loir e-Atl antiq ue 2 Ancenis, Blain, Châteaubriant, Derval, Guémené-Penfao, Li gne, Moisdo n- la-Riv ière, Nort-sur-Erdre, Nozay, Riaill e, Rouge, Saint-Julien-de- Vouvant es, Salnt-Marc-la-Jallle, Sai nt -Nicolas-de-Redo n, Varades 3 Tous les autres cantons 59 - Nord 2 Arleux, Anzin, Avesnes-sur-Helpe (tous cantons), Bavay, Berl aimont, Bouchain, Camb rai (tous cantons), Camiè res. Cateau-Cambrésis (le), Clary, Condé-sur-l' Escaut, Denain, Douai (t ous cantons), Hautmont, Landreci es, Marchi ennes, Marcoing, Maubeuge (tous cantons), Solre- le-Château, Orchies, Quesnoy (le) (t ous canto ns), Sai nt-Amand-les- Eaux (tous canto ns), Solesmes, Trel on, Valenciennes (tous cantons) 3 Tous les aut res cantons 62 - Pas-de-Calais 2 Bapaume, Bert incourt, Croisi lles, Marquion, Vitry-en-Artois 3 Tous les autres cantons - 70 - Haute-Saône 1 Autrey-lès-Gray, Champlitte, Dampierre-sur-Salon, Fresne-Saint-Mamès, Gray, Gy, Marnay, Montbozon, Pesmes, Rioz, Scey-sur-Saône-et-Saint- Albin 2 Tous les autres cantons 76 - Seine-Marit ime 3 Bacquevill e-en-Caux, Blangy-sur-Bresle, Cany-Barvil le, Eu, Dieppe (tous cantons), Envermeu, Fontaine- le-Dun, Offranville, Saint-Valery-en-Caux 2 Tous l es autres canto ns 80-Somme 2 Ailly-sur-Noye, Albert, Bray-sur-Somme, Chaulnes, Combles, Ham, Montdidi er, Moreil, Nesl e, Péronne, Roi sel , Rosi ères-en-Sant erre, Roye 3 Tous les autres canto ns 81 -Tarn 1 Cadalen, Castelnau-de-Montmiral, Cordes-sur-Ciel, Gaillac, Graulhet, Lavaur, Lisle-sur-Tarn, Rabastens, Saint -Paul -Cap-de-Joux, Salvag nac, Vaour 2 Tous les autres canto ns Limites cantona les selon la carte administ rative de la France. publiée par IGN - Paris 1997 (Ë-dilion 2) ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 1,233 Val eurs f ixées par l e cahi er des charges Le cahier des charges peut pr escrire des pressions dyn amiques de base nor male et ext rême supérieures à celles des Règles et modifier leur rapp ort suivant les résult ats des ob servat ions, les conditions locales, et l a dest ina- t ion du bâtiment , en parti culier lorsque sa pérennité doit êt re assurée avec un large coeff icient de sécurité. 1,24 Modification des pressions dynamiques de base 1,241 Effet de l a hauteur au-dessus du soi Commentaire La variation de la vitesse du vent avec la hauteur H dépend de plusieurs facteu rs; le site, la vitesse maximale du vent et le freinage dû au sol. Soit qH la pression dynamique agissant à la haut eur H au- dessus du sol expr imée en mèt res, qlO la pression dynami que de base à 10 m de haute ur. Pour Hcompris entre 0 et 500 m, le rappo rt ent re qHet q,o est défini par la formule : ~ ~ 2 5 H + 18 qlO ' H+60 La hauteu r H est comptée à partir du sol environnant supposé sensib lement hor izontal dans un grand périmètre en plaine autour de la construction. Pour les constructions en bordure immédi at e du littoral, on adopte une pressio n constante ent re 0 et 10 m égale à celle régnant à 10 m. Comment aire --- --------- - - - - - - - - - ----, • Le freinage dû au sol est fonction de la rugosité de celui-ci ,. ainsi la mer freine moins qu'une prairie plate et dénudée, cette dernière moins qu'une contrée boisée et une telle contrée moins qu'une agglomération urbaine. Des formules de la forme , V. (H) " v,H O ~ 10 sont couramment utilisées ; elles correspondent assez bien pour des vents réguliers avec les données météorologiqu es. • La formule donnée dans les Règles a été choisie pour tenir compte de l'effet de rafale dont la loi d'accroissement avec la hauteur au-dessus du sol est atténuée par rapport à celle d'un vent régulier et pour faci liter les calculs. Lorsque le sol environnant la const ruct ion présente des dénivell ati ons avec fortes pentes, la hauteur H est comptée à part ir d'un niveau infé rieur à celui du pi ed de la const ruct ion. ©CSTB 43 Règles NV65 Cha pitre 3 : Effets du vent ~ - - - - - : : : - - : - - : - - ' : : ~ Commentaire ---- ---- ----- ---- - ----, L'annexe 2 indique, à titred'exemple, unmode d'évaluationdu niveau fictif à partir duquel peut être comptée la hauteur H, lorsque le sol environnantla construction n'est pas horizontal. Les cas extrêmes figurant dans cette annexesont rappelés ci après : Si la pente est inférieure ou égale à 0,3, la hauteur H peut être comptée à par tir du pied de la construction Figure C-fII-S Si la pente est égale ou supérieure à 2, la hauteur H pour des constructionssituées dans unezone de largeur égale à la différence de niveau z, - z; à partir de la ligne de créte, doit étre comptée à partir du niveaudu terrain aupied de ladénivellation. VENT g Z, H Z, /1 1 Z,-Z, '----- PENTE >2 Figure C-III-6 Le diagramme des pressions en fonction de la hauteur H, qui est utilisé pour le calcul des constructions, peut être simplifié sous réserve de donner des résultats supérieursou équivalentspour lessollicitations maximalestant pour les réactionsd'appui que pour les momentsde flexion ou de renversement. Commentai re • En particulier le diagramme simplifié doit être tel qu'à tous les niveaux de la construction lapression dynamique correspondant à ce diagramme soit au moins égale à celle du diagramme défini par les Régi es. H H H =-== =" =-== L-L---'--_ q q q Exemples de diagrammes simplifiés valables dans tous les cas Figure C-/11-7 • La simplification qui consiste à prendre en compteune pression dynamique constante égale à celle régnant au sommet de la construction, peut êtrenotamment adoptéepour les constructions de faible hauteur. Elle a été transformée en règle pour les constructions courantes IR-III- 2,92). C CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 1,242 Effet de site 45 À l' intérieur d' une région à laquelle correspondent des valeurs déterminées par des pressions dynamiques de base (R-III-1,23), il convient de te nir compte de la nat ure du site d' implantation de laconstruction. Les valeurs des pressions dynamiques de base normale et extrême définies en 1,23doivent être mult ipliées par un coefficient de site k, égal à : Tableau 8 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 5 Site proté gé 0,80 0,80 0,80 0,80 (*) Site normal 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Site exposé 1,35 1,30 1,25 1,20 1,20 -. La notion de sile protégé n'est pas prise en comp te dans celle zone Commentaire - - - ------- -------------, • Les Règles considèrent trois types de sites: - Site protégé. Exemple. Fond de cuvette bordé de collines sur tout son pourtour et protégé ainsi pour toutes les directions du vent. - Site normal. Exemple. Plaine ou plateau de grande étendue pouvant présenter des dénivellations peu importantes, de pente inférieure à 10 %{vallonnements, ondulations} . - Site exposé. Exemples. Au voisinage de la mer : le littoral en général (sur une profondeu r d'environ 6 km) ; le sommet des falaises ; les rIes ou presqu'îles étroites. À l'intérieur du pays: les vallées étroites où le vent s'engouffre ; les montagnes isolées ou élevées (par exemple Mont Saint- Vincent) et certains cols. C'est ainsi que les stations comme Angoulême, Langres, Mi//au, Mont Saint-Vincent, sont considérées e n site exposé. - Les sites correspondent à des surfaces localisées de faible étendue par rapport aux zones. La nature du site doit êt re défi nie par le cahier des charges d' après les données locales, et des coefficients inte rmédiaires e ntre les valeurs extrêmes pe uvent être adoptés pour te nir compte des atténuations de protection ou d'exposition existant en réalité pa r rapport aux cas limites. Commentaire - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ~ La possibilité donnée par les Règles de choisir des coefficients k s ayant des valeurs comprises entre les valeurs extrêmes, s'explique par l'existence de toute une gamme de sites intermédiaires entre ceux définis ci -dessus. L' appli cat ion du coefficient de site protégé aux constructions de gra nde hauteur doit être expressément justifiée. Commenta ire ------ - - - --- --------- Par construction de grande hauteur, au-delà de 30 m environ, on entend aussi bien les bâtiments tours à usage d' habitation que les cheminées, tours, réservoirs sur pylônes, grands hangars, etc. ©CSTB Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 1,243 Effet de masq ue Il y a effet de masque lorsqu' une co nstruction est masquée pa rtiellement ou totaleme nt par d'a utres constructions ayant une grande probabi lité de d urée. L: effet de masque pe ut se trad uire : soit par une aggravation des actions du vent, lorsqu e la const ruct ion située derrière te masque se t rouve dans une zone de sillage turbulent. Dans ce cas, il n'est pas possible de formuler de règles; se uls des essais en soufflerie pe uvent donner des renseignements précis; so it par une réduct ion des actions d u vent dans les aut res cas. Les pres- sions dyna miques de base peuvent alors être réduites de 25 % sous réserve de la règ le 111 -1,245. Les surfaces intéressées doivent rempli r simultanément les deux co nditions suivantes: être abritées entièrement pa r le masque pou r toutes les di rections du ve nt dans le plan horizonta l ; être sit uées au-dessous de la surface décrite pa r une génératrice ayant une pe nte de 20 % vers le so l, dir igée vers l' intérie ur du masque et prenant appui sur le contour apparent des constructions protectrices. Commentaire • Peuvent être considérés comme présentant la probabilité de durée requise des ensembles de bâtiments de caractère définitif conçus et construits simultanément ou des bâtiments à l'intérieur d'une agglomération. • La localisation de l'effet de masque est encore plus accentuée que celle de l'effet de site. • On entend par masque, le maitre-couple de la construction protégeant la surface abritée pour la direction du vent considérée. • Chaque cas étant un cas particulier, il est difficile de donner des règles générales et la réduction pour effet de masque ne doit être utilisée qu'avec prudence en raison des effets de sillage. Le bâtiment B est abrité en totalité par le bâtiment A. Le bâtiment B est abrité totalement sur la hauteur h J par le bâtiment A. Seules les façades a et b des bâtiments A et Bsont abritées sur /a longueur /1et la hauteur h l (*). " VENT q 7.,:\'& Exemples de constructions abritées totalement ou en partie Figure " , la valeur 24°18' de l'angle d'attaque découle de l'appl icatioo du diagramme de la figure C-1I143."I étant supposé égal à 1. ©CSTB Règles NV65 Chapitre 3 ; Effets du vent 1,244 Effet des dimensions Commenta ire • Le coefficient de réduction ô tient compte de la variation de la pression dynamique moyenne du vent en fonction de la dimension de la surface frappée ; en effet la structure du vent n' étant pas uniforme, les tourbillons locaux influencent les pressions dynamiques moyennes qui, toutes choses égales par ailleurs, sont plus faibles sur les grandes surfaces que sur des surfaces réduites. 1/ est rapporté à une seule dimension pour ne pas compliquer les règles et parce qu'on ne dispose d'aucune donnée concernant la simultanéité et la superposition de tourbillons d'axe horizontal et d'axe vertical. • L'effet perturbateur du sol, qui engendre des tourbillons, s'atténuant au fur et à mesure qu'on s'élève, la réduction de l'effet du vent a été limitée à 10 %à partir d'une hauteur de 50 mètres au-dessus du sol, pour des surfaces dont la plus grande dimension est égale ou supérieure à 7 mètres. Le sol environnant la construction est supposé sensiblement horizontal dans un grand périmètre iR-III-I,247). Dans le cas de constructions situées sur un terrain présentant des dénivellations importantes, /a cote H est comptée à partir d'un niveau fictif (annexe 2). 1,244-1 Ë/éments d'une construction n'intervenant pas dans la vérification de la stabilité d'ensemble au vent Les pressions dynamiques s'exerçant sur les élément s constitutifs d'une construction (panneaux, potelets, lisses, poutres, poteaux, etc.) doivent être affectées d'un coefficient de réduction fonction de la plus grande dimension (horizontale ou verticale) de la surface offerte au vent (maitre- couple R-III-l, 13) intéressant i'éi ément considéré, et de la cote H du poi nt le plus haut de cette surface. r-' Commentaire • Dans le cas de surfaces courbes, la plus grande dimension à considérer est celle du maitre-couple correspondant IR-Ill-l, 13). • Le coefficient ô correspondant à une moyenne entre une pression élevée en certains points et une pression réduite en d'autres points, /a surcharge devrait varier de la façon la plus défavorable tout le long de la pièce. • Toutefois, pour simplifier, les Règles supposent cette surcharge constante pour des éléments sur deux appuis ou pour chacune des travées d'éléments continus de dimensions courantes tels que ceux appartenant à des ossatures de bâtiments d'habitation, et une variation arbitraire de la surcharge par travées entières 6 pour des éléments continus 1,00 EXEMPLE: .--- de dimensions importantes i""'- "'" ~ 4 2 1 - - - (annexe 3). ~ 42 • Pour chaque valeur de H, la 0,90 r--::: 50 t-, courbe donnant ô est obtenue <, 45 42 par interpolation en fonction de 0,80 LA2 li 40 H, entre les courbes extrêmes 35 IH =30 et H =50). La figure 0,7ll,,50 l ' ~ 8 C-III-9 donne un exemple 1 5 10 50 100 m d'interpolation pour H =42 m. Figure C-II/-9 ©CSTB 47 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent ~ - - - - ~ ~ Les éléments isolés (pout res reposant sur deux appui s et pout res consoles) sont calculés en affectant les pressions dynamiques du coefficient li (fig. R-III-2). Les éléments continus de dimensions courantes tels que ceux appartenant à des ossatu res de bâtiments d' habitati on sont calculés en affectant la pre ssion dynamiq ue sur chaque travée du coefficient 8 correspo ndant à la travée considérée supposée isol ée. 200 1 1,50 2 3 4 5678910 1520 30 40 50 100 PlUS GRANDE DIMENSION DE LA SURFACE OFFERTE AU VENT s ~ H ~ 5 0 m ~ H-4 5 ~ <, <, -, =40m 0 i' H' 5 ~ 0 H ~ 3 0 m Coefficient de réduction 15 des pressions dynamiques pour les grandes surfaces. Figure R·/11-2 Les élé me nts cont inus de dimensions importantes (grandes poutre conti- nues, mâtshaubanés, etc.) éventuellement avec porte-à-faux aux extrémités, sont calculés en affectant les pressions dynamiques appliquées sur les différ ent es t ravées, de coefficients égaux à 0,90 l) ou à 1,10 li de la façon la plus défavorable pour réaliser les moments maximaux soit en travée soit sur appui, les coefficients 8 étant déterminés pour chaque t ravée supposée isolée . 1,244-2 Ë/éments dJune construction intervenant dans la vérification de la stabilité d'ensemble au vent. - Les pressions dynamiques correspondant à chaq ue niveau d'une construction doivent êt re affectées d'un coefficient de réduction 8 (f ig. R-III-2) déterminé en fonct ion de la pl us grande dimension (hor izon- t ale ou vert icale) de la surface offerte au vent (maitre-couple R-III-1,13) intéressant l'élément de stabilité considéré. Ce coefficient garde, entre l es cotes 0 et 30 rn, une valeur consta nte correspondant à celle de la cote H b de la base de la construction. Il varie ensuite linéai rement jusqu'à une valeur correspondant soit à celle de la cote H, du sommet de la const ruction, soit â cell e de la cote H, = 50 m au-dessus de laquelle il reste constant et égal à cette derni ère valeur. " CSTB Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent Comment aire 49 • La figure C-ff1-9bis donne un exemple de détermination de la courbe de venetion du coefficient fi pour deux constructions: - l'une éloignée du sol d'une distance e IH. = e) et telle que lacote de son sommet soit comprise entre 30 et 50 m; - l'autre reposant sur le sol (H. = 0) et telle que la cote de son sommet soit supérieure à 50 m. Dans les deux cas la plus grande dimension de la construcuon est par hypothèse la largeur a du msi tie- couple. • Dans le casde constructionsdontle me ître-coupte a une largeur variable, la plus grande dimension à considérer est soit lahauteur, soit lalargeur maximale dumaitre-couple (ex : réfrigérants). • Dans certainséléments les sollicitationscalculées suivant 11/-1,244-1 se cumulent avec celles calculées suivant le présent paragraphe. H Figure C-/11-9 bis ,.. • 0.10 0,80 ,90 1,245 Rédu ction maximale des pressions dynamiques de base Pour les constructions définitives, la tot alité des réductions aut orisées par les règl es 111 -1 ,243 « Effet de masque » et 111-1 ,244 « Effet des dimensions » ne doit, en aucun cas, dépasser 33 %. 1,246 Valeurs limites des pressions dynamiques corri gées Les valeurs limites maximales ne sont pas applicables en zone 5. Quels que soi ent la hauteur H au-dessus du sol (R-III-1,241), le site (R-III-1,242), "effet de masque (R-III-1,243) et l' effet des dimensions (R-III-1,244), les valeurs de la pression dynamique corrigée sont limi tées comme ci-dessous (tableau 9). Tabl eau 9 Valeurs maximales Valeu rs minimales 1 Pression dynami que normale corrigée 170 daN/m:l 30 daN/m 2 1 Pression dynamique extrême corrigée 297,5 daN/m:l 52,5 daN/m:l Commentaire ------- - - - - ---------- - - - - - - --- - ---, • Sauf très rares exceptons (par exemple : mont Aigoual, mont Ventoux), il n'est pas nécessaire de prévoir sur des surfaces dont la plus grande dimension horizontale est égale à 0,50 m des vi tesses normales de vent supérieures à 52,6 mis 1/9 0 km/h), correspondant à une pression normale de 170 daN/m 2 • En effet. cerre valeur multipliée par le coefficient de forme 1,6 Itreill is - R-III -5, 122) et un coeff ici ent de réduct ion des pressions de 0,90 (R-III-1,244) donne 245 daN/m 2 , soit 250 kg/m 2 . Or, on n'a jama is eu de mé compte, sousleseffets statiques duvent, pour les constructions en treillis de très grande hauteur (plus de 50 mètres) telles que les pylônes de T.S.F., calculées aveccettepression réglementaire de 250 kg/m 2 (Cahier des prescriptions communes applicables aux travaux de l'administration des Ponts et Chaussées. Fascicule 61). Par ailleurs, il convient de ne pas perdre de vue que la sécurité de ces constructions est également vérifiées IR-I-3, 1) pour une pression extrême de 287, 5 daN/m 2 ; lavitesse extrêmedu vent correspondante est alors de 69,6 mis, vitesse j amais enregistrée en France au 31 décembre 1964, même à 1912 m au mont Ventoux 168m/sl et à 2 860 m au pic du Midi 169mis) quidisposent d'anémomètres spéciaux donnant une meilleuredéfinition desgrandes vitesses. • La pression dynamique minimale de 30 daN/m 2 correspond à une vitesse de 22,1 mis soit 78,7 kmlh, qui est déjà considérée commecelfed'uncoupde vent enplaine. ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent ~ - - - - - - , - , - - - - , - : . . : : : = . = 1,3 Dis posit ion des constructions 1,31 Classement des const ructions en catégories Les Règ les défini ssent les const ructions d'après: - leur forme d'ensemble ; - leur posit ion dans l'espace ; - la perméabilité de leurs parois. 1,311 Forme d'ensembl e Les Règles distinguent : les co nst ructions pr ismatiques à base quad rangulaire (R-III-2) ; - les constructi ons prismatiques à base polygonale régulière ou circulaire (R-I1I -3) ; les pannea ux pleins et les toit ures isolées (R-I1I-4) ; - les const ruct ions ajourées et les constructions en t reillis (R-II I-S) ; - les constructions diverses (R-III-6) ne rentra nt pas dans les cat égories précédentes. 1,312 Position dans l'espace Les Règles envisagent: a) les constructi ons reposant sur le sol ou accolées à un plan de grandes di mensions (immeuble ou mur) ; b) les co nst ructions aérodynamiquement isolées dans l'espace, pour lesquelles les di stances au sol et à une paroi voisine sont respective- ment supérieures ou égales à leur dimension suivant la verticale ou suivant une perpendi culaire à cette paroi ; c) les cas intermédiaires entre le cas a et le cas b ; d) les const ructions comprises entre deux plans parallèl es de grandes d imensions (immeubles ou mur s). Commentai re - - - - - - ---- - - - - - ----- --, Construction reposant surle sol Construction éfoignée du501 e<h Construction aérodynamiquement isolée e > h Figu re C-/II- l 1 1,313 Perméabilité des parois Une paroi a une perméabilité au vent de 1-1 %si elle comporte des ouver- tures de dimensions quelconques dont la somme des aires représent e ~ % de son aire tot ale. D' après le degré de perméabilité des parois, les Règles considèrent trois types de constructions. Une construction est dite : - fermée, si ses parois présentent des fuites et des pet ites ouvertures uniformément réparties, la perméabilité moyenne de ces parois étant e csrs Règles NV 6S Chapitre3 : Effetsdu vent inférieure ou égale à5 %. Si t outes les parois ont une perméabilité nulle, c'est-à-dire, si elles ne laissent absolument pas passer l'air même de faço n accidentelle, la construction est dit e fermée, étanche ; - partiellement ouverte. si l'une des parois au moins présente ou peut présenter à certainsmoments une per méabilité moyenne comprise entre 5 et 35 % ; ouverte, si l'une des parois au moins présente ou peutprésterà certains moments une perméabil ité égale ou supérieure à 3S%. Commentai re 51 • Lapression due au vent régnant à l'intérieur d'une construction (R-III-I,4I) dépend du degrédepossibi/itéde passage de l'air à U8vers ses parois extérieures, fonction lui-méme de lapennéabilitédecesparois. Pour en tenir compted'une façonaussi approchéeque possible sans compliquerles Règles, les constructions (ou leurs compartiments)ont étéclassées en uais catégoriesen fonctiondudegrédepennéabi/ité deleurs parois. • Les constructions fermées sontenpratique tousles bâtiments à usage d' habitationoude bureaux : dans ces constructions l'existence de cheminées e t de bouches d'aération, les joints de tuiles ou d'ardoises, le jeu méme minimeexistant surlapériphén"e des fenêtres et des portes closes, constituentsuffisamment de fuitespour donner à laperméabilité une valeur nonnulle. Le cas des constructions fennéesétanches se rencontretrès rarement: ils'agit de constructions spéciales pourdes besoins scientifiques et de type particulier de réservoirs. • Dans lesconstructionspartiellement ouvertesou ouvertes, certaines parois et latoiture comportent seulement depetitesouvertures, comme dans le cas précédent et font obstacleà l'écoulement de l'air, mais contrai rement à ce quise passe dans lesconstructions fermées, une ouplusieursparois sont ouvertesenpartie ouen totalité: - cesparois peuvent manquer .. par exemple : halles de gare ayant une façade ouunpignon ouvert auvents adossés à unmur ouà unbâtiment ; - oubien cesparois peuvent comporter despanneaux mobiles ; par exemple: hangarspouravionsavec une façade entièreenporte. De nombreuses constructions industriellesou des halles appartiennent à cettecatégorie. • II convient de noter quecertaines constructions en coursd'exécution peuvent avoirdesperméabilités uès différentesde celles de laconstruction terminée. On doit. le cas échéant en tenir compte dansles calculs, carassez souvent pendant lesphasesprovisoires (par exemple façadesnon montées), lesactions du vent sont supérieures à celles s'exerçant sur laconstruction définitive. 1,32 Confi guration des const ructions 1,321 Proportions d'ensemble Les actions exercées par le vent sur deux constructions de même catégorie, même position dans l'espace et même perméabi lité des parois, mais non semblables au sens géométriqu e du mot, dépendent essent iellement des proportions propres à chacune de ces const ructions. Les rapports : - À entre deux dimensions (constructions prismatiques à base polygonale régulière ou circulaire, panneaux pleins et toitures isolées) ou ent re trois dimensions prises deux à deux (constructions prismat iques à base quadrangu laire) ; - cp entre deux surfaces (constructions ajourées et const ructions en treillis) ; déf ini s pour chaque catégorie à l' articl e correspondant , p er mettent de déterminer les coefficients de pression c appl icables à chaque face des différentes paroi s (R-III-1,4211. toitures comprises, et les coeff icient s globaux Ct et c, (R-III-1,43) : - soit par l' intermédiaire d'un coefficient y fonction notamment des rapports de grandeurs précités; - soit directement. ©CSTB Commentai re • Lescoefficients donnés dans les Règles proviennent de résultats d'essais en soufflerie sur modèlesréduits, à vitesse uniforme constante, sans représentation du gradient devitesse vertical et avec la faible turbulence habituelle en soufflerie. Les dispositions prisesétaientengénéral tellesque les coefficients correspondent à ceuxobtenus par des essais avec maquetteimage. Les résultats ont été aménagés pour ne pas compliquer la tâche des calculateurs et limiter le nombre de cas figurant dans les Régies. • Ladétermination descoefficients de pression c s'effectue: - soit par l'intermédiaire d'un coefficient y à l'aide de diagrammes et de formules IR-III-2), ou â raide d'échelles fonctionnelles combinées avec des tableaux IR-III-3! ou avec des diagrammes (R-III-4,2) ; Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent - soit directement â ra ide d'échelles fonctionnelles IR-III-4, 1! ou de formules (R-II/-S). • Lecoefficient y permet de tenircomptede facteurs aérodynamiques fonction des proportions et de l'orientation de certains types de construction, ainsi que d'autres facteurs relatifs par exempleaux toitures (R-III-2,131-2). Danscertains cas et suivant ladistance de la construction au sol, il comporte desindices et s'écrit : - Yopour lesconstructions dontlabasereposesur lesol IR-II/-2, 12); - yh pour les constructions dont la base est éloi- gnée du sol d'une distance égale ou supérieure â la hauteur totale de la construction (R-1I/-2,22 et R-II/-3,3) ; - Ya pour les constructions éloignées du sol d'une distance inférieure à lahauteurtotalede laconstruc- tion (R-1I/-2,22!. 1,322 Discontinuités des formes extérieures (actions locales) Les actions exer cées par le vent peuvent être not ablement augmentées dans certaines zones : a) le long des arêtes, rives, appartenant à des constructions quadrangu- laires à faces planes ou à des construct ions à base polygonale régulière ; b) autour des appuis ou des attaches d'un élément extérieur à la construc- t ion (mât, pylône, console, etc.) ou aux endroits de discontinuité marquée dans les formes extérieures de la construction (cheminées, corniches, lant erneaux, etc.). Elles pre nnent alors le nom d'actions locales. Dans ces zones les coefficients de pression rel atifs aux actions extérieures doivent être convenablement majorés, conformément aux règles particu- lières à chaque type de construction. Commentaire Lesconstatations faites après les tempêtes et les études faites en tunnel aérodynamique font manifestement epoereître qu'un très grandnombre de dégâts, et souvent desplus importants, causés auxbâtimentset auxconstructions diverses par le vent, sont dusà deseffetsdesuccion ou à des effets combinésde pression et desuccion. Certains éléments de couverture de petites dimensions (vitres, tuiles, éléments de zinguerie, etc.), nonaccrochés ou insuffisamment accrochés, sont souvent en dangerd'être soulevés et même arrachés sous l'effet de l'action de surpressions intérieures et de succions extérieures. De tels effets sont aggravés localement le long des arêtes, rives, auxbords despignons, saillies de corniches ou de toits, sillage des cheminées, etc" et à tousendroits oùse produisent de grandes ©CSTB vitesses locales duesaux caractères particuliers de l'écoulement, souvent très instable d'ailleurs dans ces parties d'une construction. (La figure C-II/-12, inspirée du règlementbelge, indique leszones d'aggravation d'ettorts.) Ces effets locaux produisent souventdes actions saccadées, des battements qui préparent l'arrachement d'éléments plus ou moins légers . L'étude des agrafages et autres moyensd'attache de ces éléments de couverture doit être faite Figure C-/11-12 avecgrandsoin, impliquant unegrande expérience technologique. Règle. NV 6S Chap itre 3 : Effets du vent 1,4 1,41 Actions statiques exercées par le vent Actions extérieures et actions intérieures 53 Quelle que soit la const ruction, la face extérieure de ses parois est soumise : - à des succions, si les parois sont « so us le vent» ; - à des pressions ou à des succions, si e lles sont « au vent ». Ces act ions sont dites actions extérie ures. Dans les constructions fermées, ouvertes ou partie llement ouvertes (R-III-l,313), les volumes intérieurs compris entre les parois peuvent êt re dans un état de surpression ou de dépression suivant l'ori entati on des ouvertures par rapport au vent et leur importance relat ive. 11 en résult e sur les faces intérieures des act ions dites actions intérieures. Les actions ext érieuresso nt caractérisées par un coefficient ce' le s actions intérieures par un coeffici ent Ci Comment aire Les actions intérieures sont essentiellement fonction de la perméabilité. C'est ainsi que si toutes les parois et la toiture sont étanches et constituent une enceinte complètement close, il n'existe pas d'action intérie ure du fait de l'écoulement du vent et la construction se comporte comme si elle était pleine, Par ailleurs, on a constaté, pour des bâtiments isolés de formes et de proportions normales, une dépression intérieure comprise entre -0,2 q et - 0,4 q lorsque le pourcentage Il des ouvertures par rapport à la surface totale des parois varie ent re 0,03 et 5. Dans ces constructions J'ouverture ou le bris d'une fenêtre ou d'une porte, si elle peut infl uer notablement sur"état intérieur du compartiment auquel elle appartient en portant brusquement sa pression à la valeur maximale correspondant au cas des constructions ouvertes, n' influe pratiquement pas sur l'état intérieur moyen de la construction. Par contre. dans les constructions ouvertes, la pression intérieure est notablement modifiée par l'ouverture d'un panneau. L' intérieur de la construction se trouve en surpression si l'ouverture est située du côté du vent, en dépression si l'ouverture est du côté opposé au vent ou sur une paroi parallèle au vent ou dans certains cas sur le versant de la toiture exposé au vent (faibles inclinaisons). 1,42 Actions sur les parois 1,421 Act ion é lémentai re uni t aire sur une face L:aetion élémentai re unitaire p du vent sur une face est donnée par l' expres- sion p ~ cq (R-III-1,15), © CSTB Règles NV 6S Chap itre 3 : Effets du vent Commentaire On doit distinguer: - t'ection élémentaire unitaire donnée par un coefficient ponctuel réel c variant en chaque point suivant une courbe continue laction du vent sur les surfaces courbes Ifig. C-II/-13JJ ; Figure C· /11-15 __Valeurs de c mesur ées en soufflerie ---- - Valeurs moyennes de c CoupeB· B V E ~ Coupe A·A Figure C-I/I- 13 - et l'action élémentaire unitaire donnée par un coeffi ci ent c moyen. constant sur la surface {act ion du vent sur les surfaces pl anes Ifig. C-II/ -14/J. Figure C-II/-14 V E ~ En réalité, sur des surfaces planes appartenant à une ""'"--V construction, l'action élémentaire unitaire varie d'un point à un autre, comme sur une surface courbe Ifig. C-II/-15!, mais pour simplifier les calculs il a paru préférable d'adopter, pour chaque 5 urtace, une valeur moyenne et constante de la press ion et par suite du coefficien t c correspondant. 1,4 22 Action résult ant e unitaire sur une pa roi L'act ion résult ante unitaire sur une paroi est la comb inaison des act ions élémentai res unit aires sur chacune des faces de la paroi. Elle est donnée par l' expression algébrique : p, ~ (c, - Ct q, avec les conventions de signe définies en R-III-1,15, où q, est la vale ur moyenne, au sens analytique, de la pr ession dynamique ent re le niveau infé rieur Hl de la paroi et son niveau supérieur H 2 • Pour les const ructions fermées étanches (R-III-1,313) ou po ur les constructions constituées de plans uniques ou multiples (R-III-4 et 5), c, et c, caractérisent respective- ment les actions sur la face au vent et les actions sur la face sous le vent, et pour les const ruct ions présent ant un volume intérieur ( R ~ I I I - 2 et 3) c, = ceet c, = c. (c. et S ét ant défini s en R-III-1,41). Dans ce dernier cas, l'acti on résult ante unit aire est dite pression lorsqu'elle agit de l' ext érieur vers l'intérieur de la const ructi on, et succion lor squ' ell e agit en sens cont raire. e CSTB Règl e. NV65 Chapitre 3 : Effets du vent ss Comment aire PAROIISQU;:e BÂTIMENT AVECVOLUMEINTéRIEUR o C( C-j= +0,4· (- 0.9)=+1,3 ~ · û -O.S ~ .• c.e.=+0,8· (-0.5) =+1,3 Figure C-III- f5 bis . , 1,423 Action résult ant e totale sur une paroi L: act ion résult ant e totale exercée sur une paroi plane de surface 5 est donnée par l' expr ession P ~ p, S. L' action résultante totale exercée sur une paroi courbe s'obt ient en décom- posant cette dernière en élément s assimilables à des parois pl anes et en faisant la somme géomét rique des actions qui s'exercent perpe ndiculaire- ment sur chacun des éléments ainsi détermi nés. 1,43 Action d'ensemble sur une construction L' action d'ensemble du vent soufflant dans une direct ion donnée sur une construction, est la résultante géométrique R de toutes les actions P sur les différentes parois de la construction, à l'exclusion des majorations appor- tées par les actions extérieures locales. La direct ion de cette résult ante diffère généralement de celle du vent. Pour certains ensembles elle peut se décomposer: 1) suivant la direction horizontale du vent en une composante T (traînée) produisant un effet d'entraînement et de renversement; 2) suivant une verticale ascendante en une composante U (portance) produisant un effet de soulèvement et éventuellement de renversement . Dans quelques cas particuliers, ces deux composantes peuvent être calculées directement à l' aide de coefficients globaux de traînée c, et de portance c... . ©CSTB Règles NV 65 Chapitre3 : Effets du vent l'aide des coefficients cret Cusont en nombre restreint. Ils présentent en particulier un ou plusieurs plans de symétrie, et la direction du vent doit être contenue dans un de ces pl ans. Ces ensembles sont les suivants: - lesconstructions prismatiquesà base rectangulaire et à toiture-terrasse (C-II/-2, 161 1 et C-II/-2,96) ; - les prismes régulierset les solides de révolution (R-fIl-3,2 et 3,1) ; -les murs etfes panneaux (R-fIl -4, 14 et 4,15) ; - les poutres en treillis et les panneaux ajourés (R-fIl - 5,122 et 5,123) ; - les tours et les pylônes (R-1I/-5,22 5,231 5,241 et C-fIl -5,25). On a alors T= cr Sr a,et U = Cu SuqHoù : Srest l'airede la projection verticale de la construction (maître-couple) normale à la direction du vent considérée; S, est l'aire de la projection horizontale de la construction ; q, est lavaleur moyenne de /a pression dynamique ; qH est lapression dynamique au niveau H. lu:cUsu q h , s. , m::: ibhl l1J ' : : 'f\ :< , . u : : s /' T -;--, ..... ' T '" , T=c 1 s A. " <, T=c.S,q, Figure 17 Dans le casparticulier où la pression dynamique q est considérée comme constante sur toute la hauteur de laconstruction, ces formules deviennent: T=CI SI q et U = Cu Suq En raison du nombre illimité de caspouvant se présenter pour les constructionsprismatiquesà base rectangulaire, surmontées d'une toiture à versantsou en voûte, les règlesne donnentpas de coefficient global c, directement utilisable pour ce type de constructions. Dans ce casl' intensité e t lapositionde T et U doivent être déterminées d'après la méthode générale, en composant les diverses forces agissant sur la construction (action d'ensemble : R-/II-2,16). 4 z , , , , , n Figure C-II/-16 __ y . > / 7 ---_. ... x • La notation habi tuelle adoptée dans les cours d'aérodynamique pour les coefficients globaux est la suivante : C x : coefficient de trainée c y : coefficient de dérive cr: coefficient de portance la traînée étant dirigée suivant la direct ion de l' écoulement quelle qu'en soit l'orientation par rapport à la surface frappée. Le coefficient c, adopté par les Règles représente le coefficient global de traînée lorsque l'écoulement est normal à la surface frappée. Cette convention conduit à adopter, pour les constructionsprismatiques à base rectangulaire et à toituœ-teaesse, deux coefficientscr' Le coefficient global de portance a été appelée c, par raison d' homogénéité. Le coefficient global de dérive c, n'a pas d 'application pratique pour les bétiments. Il est seulement utilisé dans le casdes tours et pylônes à section en forme de triangle équilatéral soumis à un vent parallèle à une des faces (R-1I/-5,241) et dans le cas des profilés, traité dansl'annexe 9 où untableau donne les valeursdes coefficients c"et cy' ainsi quecelles des coefficients Cr et c N liés auprofil. • Les ensembles pour lesquels les composantes T et U de la résultante R sont calculées directement à r Comme ntaire --- - - - - - --- - - - - - - - - - - - --- ------ - - , • La composante U diminue en général la stabilité au renversement car elle réduit l'action du poids. Elle peut produire un effe t de renversement lorsqu'elle n'est pas appliquée au centre de gravité de la construction, elle est alors équivalente à une force appliquée au centre de gravité, plus un couple. 1,5 Actions dynamiques exercées par le vent Aux effet s statiques précédemme nt définis, s' ajoutent de s effets dynami- ques qui dépendent des caractérist iques mécaniques et aérodynamiques de la construction. Ce pendant les calculs d'act ions dynamiques exercées par le vent, dont il se ra question ci-ap rès aux paragrap hes R-III-1,51 et R-III-1 ,52, ne so nt pas applicables aux actions locales définies en R- III-' ,322. ecsra Règl e. NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 57 Commentaire Au nombredes caractéristiques mécaniques qui interviennent dansces problèmes figure en tout premier lieu la période du mode fondamental d'oscillation de la structure dans la direction étudiée. L'annexe 4 donne des formules et méthodes pratiques de détermination de cette période. 1,51 Actions parallèles à la direction du vent agissant sur la structure et la structure elle-méme. 1/ en résulte une aggravation des déformations et, par suite, des osci llations et de leurs effets dont tient compte le coefficient Pdét erminé en s' inspirant d' études dans ce domaine parues depuis 1946. En conformité de la régie 111-6,4 visant les constructions de dimensions exceptionnel/es, il est toujours possible de justifier des dispositions différentes de celles des Règles à la suite d'essais statiques et dynamiques en soufflerie correctement conduits et interprétés, tenant compte de l'ensemble des bâtiments réalisés et de leur environnement. Pourles autres constructions, l'expérience acquise depuisde nombreuses années et sur une grande quantité de bâtiments ne parait pas justifier unemajoration sensible des actions duvent. Commentaire - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ------- - - - - - - -----, • Les dispositions prévues complètent celles figurant déja dans les RégIes NV46 ICet R-S,231. Elles sont d'autant plusjustifiées queles constructions visées ttouts, clochers, beffrois, bâtiments-tours pouvant leur êtreassimilés, cheminées, phares, réservoirs sur tours ou pylônes, mâtsl tendent vers des hauteurs de plus en pl us grandes. Par ailleurs, ces constructions flexibl es et de grande hauteur n'existent que depuis peu d'années et l'expérience de leur comportement dans des vents violentsest pratiquement nulle. • Les oscillationsparallèles à la direction duventse produisent sous l'actio n des rafales. Il existe une interaction dynamique entre les forces engendrées par les accélérations et décélérations, irrégulières, répétées et variables en durée, des masses d'air 1,511 Cas des surcharges nor males Pour tenir compte de l'effet des actions parall èl es à la directi on du vent , les pressions dynamiques normales servant au calcul de l' act ion d' ensembl e, sont multipliées à chaque niveau par un coefficient de majoration au moins égal à l'uni t é. Ce coefficient Pest don né par la formul e p= e(1 + i; r) dans laquelle : i;, coeffi cient de réponse, est donné en fo nction de la période T du mode fondamental d'oscillation et pour des ou vrages de di vers degrés d'amortis- sement, par l'un des diagrammes de l a figure R-III-3. s 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7, 5 BAtiments Adensiténormale de parois(murset cloisons) avec ossature en acierou en bétonarmé. S I . , . . . \ ~ .. 1 1 1 1 2,_ 0 V B80NARm: E 1.7 S i- l-- MAÇONNERIE ./ 0 1/ 1/ Su T en 0 2. 2, t , t . o. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Ossatures S 3,3 p.,.C\f;.F-. 3 - V 2,7 S 17 BËTON ARM 2,4 MAÇONNERIE 0 k:::' S / ." 0 y/ Sf#' T en 0 2, 2, r. " o. 3, Coefficient de réponse 1;. Figure R· /11-3 ©CSTB 58 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent r coefficient de pulsation, est déterminé à chaque niveau considéré en fonct ion de sa cot e H au-dessus du sol par l'échell e fonct ionnelle de la f igure R-III-4. ecoefficient global dépendant du type de const ruct ion, est défini ci-après : - pour les constructions prismat iques à base polygonale régu lière ou circu- laire dont les caractéristi ques sont données en R-III-3,1 à l'except ion des const ructions à usage d' habitation ou de bureau et pour les ensembles prismatiques des constructions ajourées et des constructions en treillis dont les caractérist iques sont données en R-III-5,21, eest pris égal à 1 ; pour les autres constructions, e est donné en fonction de la cote H s de leur sommet par 0,70 pour H s s 30 m 0,70 + 0,01 (H s - 30) pour 30 m < H s < 60 m 1 pour H s ~ éIJm Comment ai re Peuvent être considérés comme présentant une densité normale de parois, les bâtiments à usage d'habitation ou de bureaux à unouplusieurs étages dans lesquels: - les murset cloisons présentent unerigidité au moinségaleà celled'une paroide brique creuse de 5 cm d' épaisseur enduits compris et restent fixes définitivement ; - Je quotient de la longueur totale desmurs et cloisons expriméeen mètres (supposée sensiblement constante à tous les étages) par la somme des surfaces de tous lesétagesexprimées en mètrescarrés n'est pas inférieur à 0,05. 0,10 0 , 15 0 ,20 0 ,25 0 ,30 0 ,3 5 H e n m 4 0 0 3 50 300 250 200 180 160 140 120 100 9 0 8 0 70 80 50 40 30 20 1, 512 Cas des sur charges extrêmes Pour ten ir compte de l' effet des act ions parallèles à la di rectio n du vent , les pressions dynamiques extrêmes servant au calcul de l'action d' ensemble sont multipliées par l'expression [0,5 + %1~ au moins égale à l'un ité où 8 et psont les coefficients définis en 1,511. 1,52 Actions perpendicul aires à la direction du vent Ces actions sont engendrées par des pressions qui doivent êt re considé- rées comme normales. Les phénomènes correspondants doivent être étudiés soit par analyse mathématique. soit expérimentalement, et des disposi tions convenables doivent être prises pour éliminer les risques de destruction par instabi lité dynamique. eCSTB 0.36 10 el <10 Coefficient de pulsation -r Figure R-II/-4 Règle. NV 65 Chapitre 3 : Effets duvent Commentaire • En dehors des actions dynamiques à la direction du vent les structures hautes et élancées placées dans un vent même régulier peuvent être soumises à des sollicitations dynamiques qui agissent perpendiculairement à la direction du vent et les mettent en état d'oscillations forcées. Parmi ces actions, il convient de distinguer : - les tourbillons dits de « Bénard-Karman » qui impriment à la structure des impulsions latérales ettem ées, rythmées, dont la fréquence dépend de la vitesse du vent et des propriétés aérodynamiques de la structure. Les tourbillons altemés de Bénard- Karman affectent en particulier. les cheminées, phares, tours de télévision, clochers, constructions relevant de l'article R-III-3. Ils peuvent devenir dangereux lorsque leurs fréquences avoisinent l'une des fréquences propres de la structure. Une méthode de calcul de ces ouvrages élancés de forme cylindrique, inspirée du Règlement soviétique (SNI P II-A- 11-62) est donnée en annexe 8; - les phénomènes de galop qui sont des oscillations auto-entretenues tirant leur origine d'une instabilité aérodynamique du profil de la structure ; la fréquence des oscillations de galop dépend des propriétés dynamiques de cette demiète et leur amplitude à la fois de ces propriétés dynamiques et aérodynamiques; - les phénomènes de battement qui sont des oscillations auto-entretenues tirant leur origine d'un couplage mécanique entredes oscillationslatérales de la structure et des oscillations de torsion .. ces phénomènes se manifestent en dehors de toute instabilité aérodynamique du profil; leur amplitude et aussi leur fréquence dépendent des propriétés dynamiques et aérodynamiques de la structure*, Les phénomènes de galop et de battement peuvent se produire pour n' importe quelle vitesse de vent; ils deviennent dangereux lorsque, les capacités de dissipation d'énergie de la structure étant excédées, ils se maintiennent suffisamment longtemps pour que l'amplitude des oscillations croisse au-delà des limites compatibles avec la stabili té de l'ouvrage, Les phénomènes de galop et de battement sont spécialement à redouter dans le cas de profils plus ou moins allongés. Il est signalé que certaines formes particulières, comme le demi-cercle, sont des formes aérodynamiquement très instables. Dans les cas douteux, il y aura lieu de procéder à des études spéciales. • Dans certains cas extrêmement rares, on a constaté que les oscill ations perpendiculaires à la di rection du vent étaient précédées d'une déformation (ovalisation) pour les parois cylindriques très minces (cheminées en tôles nonraidies), se produisant pour des vitesses de vent suffisamment grandes. " Le oreocrere peut amenerà une catastrophe si celte fréquence est voisine de celledestourbillons de Bénat'd-Karman teccceordu pont.suspendu de Tacoma aux Ëtats-Unis en 1940). ©CSTB 59 Règles NV 6S Chapitre 3 : Effets du vent 2 Constructions prismatiques à base quadrangulaire Les constructions courantes font l'objet des règles simplifiées 2,9. 2, 0 Prescriptions communes Commentaire Les essais en soufflerie ont été conduits seulement sur des construc tions à base rectangulaire. L'extrapolati on à des constructions à base quedrangulaire est possible dans les limites définies dans le texte des Règles IR-III-2, 3J. 2,01 Pression dynamique La pression dynamiqu e à prendre en compte est définie en R-III-1,2. 2,02 Direction du vent D'une manière générale la direction du vent est supposée normale aux parois verticales de la const ruct ion. Commentaire Sur un bâtiment quadrangulaire, l'action résultante maximale moyenne sur les parois et la toiture, et l'action maximale d'ensemble sont en général produites par le vent normal aux parois verticales. Dans les cas exceptionnels, en particulier. pour les bâtiments à toitures multiples et pour les bâtiments ouverts complètement sur plusieurs façades, il est nécessaire d'examiner l'action du vent attaquant les parois verticales sous des angles variables. 2,03 Rapport des dimensions À, Pour une direction de vent donnée, le rapport de dimensions À (R-III-1,321) est le rapport de la haut eur h de la construct ion à la dimension hori zont ale de l a face frappée : 2,1 Constructions prismati ques à base rectangulaire reposant sur le sol 2,11 Caractéristiques leur forme générale en plan est un rect angl e de dimensions a et b (a <: b) ; - leur hauteur totale est désignée par h et la f lèche de leur toi t ure par f; - l eur couverture est: soit une toiture-terr asse, soit une t oiture à un, deux ou plusieurs versants pl ans, soit une toiture en voût e, soit unique, soit multiple ; - toutes leurs parois verticales sont sensibleme nt planes et repose nt sur le sol ; .. eSTB Règl e. NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent 61 leurs parois verticales peuvent être fermées ou bien partiellement ouvertes ou ouvertes (R-III-l,313) sous réserve qu'un e paroi au moins sur les quatre soit fermée. Commentaire • h représente la différence entre le niveeu dusa! sur lequel repose la construction et fe niveau de facrête de la toiture. h b<a Figure. C·III· 18 • Une toiture est dite multiple lorsqu'elle est constituée d' éléments identiques et répétés (par exemple sheds, conoides, etc.). • Les sailfies des balcons ou les renfoncements divers (loggias) rencontrés couramment sur lesparois verticales des bâtiments d 'habitation ne sont pas considérés comme modi fiant de façon sensible la planéitédesparois. • Pour les constructions éloignées du sol, se reporter aux règles 11I-2,2. • Pour les constructions ayant quatreparois ouvertes, se reporter aux règles 11I-4,2. 2,12 Coefficient t; La valeur du coeff icient Y, (C-III- l ,321) est donnée par le diagramme de la f igure R-III-S : VENT NORMAL ÀLAGRANDE FACESB VENT NORMAL ALA PETITE FACE s, • 1\ • 1 1 1 . e'" 1 5 -1.5 2 Â. b .. ; < 1 0 90 8 070 6050 40 3 D,5 : 10 u s .:r 1'· 1 < 0.5 0 3 0 4 tn t on ec \ 'À 1 --'- Constructions prismatiques à base quadrangulaire reposant sur /e sol, coefficient Y D , Figure R-II/-S .9 \ / .9 1\ 1/ ,. Y. ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 1. pour un vent normal à la grande face 5 a : si A 0,5 par le quadrant supérieur gauche en fonct ion de A et de !o. ë a a si A. < 0,5 par le quadrant inféri eur gauche en fo nction de Ab ; 2. pour un vent normal à la petite face 5 b : si À b ;:::: 1 par le quadrant supérieur droit en fonction de Ab et de b si À b < 1 par le quadrant inférieur droit en fonction de À a" donc très petit et inférieur à O,S. Pour le vent normal à la face S, la valeur du coefficient Yoest donc luesur le quadrant inférieur gaucheen fonction de Ab (fig. R-III-S). • La méthode employée pour déterminer les efforts du vent sur les constructions, basée sur l'emploi des diagrammes des figures R-II/ -S, R-II/-6, R-III-7, se justifie par le faitque, pour des constructions de même base et de même hauteur totale, on a constaté que le coefficientyo était le même quelle que soit la forme de la toiture. Figure C-II/-19 Commentaire - - - -------- - --- - -----------------, • Casparticuliers: - Constructions reposant surle sol et accolées à un plan de grandes dimensions (immeuble ou mur). Ce type de construction réagit aérodynamiquement comme une construction de longueur 2 8. Pour le vent normal à la face S, le rapport de dimensions x est donc pris égal à -2 h et la a a détermination deYose fait alors comme dans le cas général Ifig. R-II/ -S). - Constructions reposant surle sol et composes entre deuxplans parallèles de grandes dimensions (immeubles ou murs). Ce typede construction réagit aérodynamiquement ".'" Figure C-II/-2D • Sur le diagramme de la figure R-III-S (partie supérieure) et pour/... a et /... bsupérieurs à 2,5 les valeurs de y luespourE. =1 correspondent à cellesduprisme , a à base carrée, et cellesluespour E. =0 a (quadrant supérieur gauche) correspondent à celles de la plaque plane. • Pour le prisme à base carrée, dont le rapport de . dimensions /... est inférieur à 2,5, il est possible d'appliquer les coefficients donnés par l'échelle fonctionnelle de la figure R-I/I-1O, plus favorables que ceux lus sur le diagramme de la figure R-III-S ; le prismeà base carrée constitue en effet pourdes rapports À assezpetits, un casparticulier intraduisible sur undiagramme général comme le diagramme de la figure tun-e. 2,1 3 Actions extérieures 2,131 Actions moyenne s Les coefficients de pression Co donnés ci-après correspondent à un vent ne traversant pas la construction. Lorsqu'HIa traverse, certains coefficients peuvent ne pe uvent plusêt re vala- bles (R-III-2,152et annexe 7). ©CSTB Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent Commentaire Les essais permettant de définir les coefficientsdepressionsur lesdifférentes parois delaconstruction ont été effectués uniquement surdes constructions fermées. Cescoefficients restent valables pourdesconstructions partiellement ouvertes ououvertes à condition toutefoisque lesouvertures neperturbent pas l'écoulement del'air : ouverture depetites dimensionsououvertures parallèles auvent ouencore ouvertures sur uneseule face dela construction. Par contre, lorsque le venttraverse la construction, il est difficile de formuler des règles, chaquecas étantuncasparticulier. Ilest conseillé, à défaut d'essais, d'étudier l'action duventsurlaconstruction fermée demême forme quela construction considérée, puis d'étudier l'action duvent surlaconstruction complètement ouverte et de retenir les actons les plus défavorables IR-III- 2,152et annexe 7). 2, 131-1 Parois verticales 2, 131-11 Vent normal Face au vent Face sous le vent ce ~ + 0,8 (quel que soit yJ ce ~ - (1,3 Y o - 0,8) 2, 131-12 Vent obl ique Dans certains cas particuliers où il serait nécessaire d'avoir une indication sur l'action d'un vent oblique sur une paroi verticale, on pourra utiliser le diagramme donné en C-III-3,411 1 (fig. C-III-43). Commentaire ---------------- - - ---- • Cetterègle concernel'action duvent sur la face extérieure des parois qui, en appliquant la règle 11/-2,02, sont abritées. Elle sere ut ilisée par exemplepour la détermination des actions du vent sur les toitures multiples IR-I II-2, 131 33) . • Pour l'action d'un vent oblique sur la faceintérieure d'une paroi on se reportera à la règle 111-2,1432. 2, 131-2 Toitures uniques Commentai re - - - - - - - ------ - - - --- - -, Les Règles NV 65 étaient basées sur des études aérodynamiques de toitures dont les proportions n'excédaient pas les valeursindiquées sur les diagrammes des figures R-II/-6 et R-III-7. De nouvelles études aérodynamiques ont permisde compléter partiellementces Règles et dans des limites bien définies. Au-delàde ces limites, les valeurs calculées peuvent s'écarter sensiblement des coefficients réels. Lescoefficients de pression ceappl icablesà la toit ure seule sont déterminés comme suit. 2,131-21 Vent normal aux génératr ices Dans le cas de toitures à versant s plans dont la f lèche f est inférieure à la moitié de la hauteur h, de la const ruction, les coefficients de pression ce sont déte rmi nés par le diagramme de la figure R-III-6 en fonct ion de l' angl e d'inclinaison, a (en degrés) du versant considéré sur la direction du vent et du coeffic ient Yo rel evé sur le diagramme de la f igure R-Ill -S. ©CSTB Comment ai re ----- - - ------ - - - - - - - -, Pour faciliter le travail des utilisateurs des présent es Régies, le tableau ci- après résume les dif férentes possibilités qui peuvent se présenter : Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Vent normal aux générat rices - Toitures à versants plans h f S2: c l1 fonct ion de a et yo t t diag. R.1I/·5 diag. R-II/ -6 - Toitures en voûtes a oub sf <aoub t f s ~ h la - 2 e 3 c l1 fonction de a. seulement t diag. R·/II·6 bts int erpolation entre les deux cas précédents en fonction de f/h C11 fonction de a et 1 0 t t diag. RI/I-S diag. R-II/ -7 interpolation en fonction de _f_ aou b entre le cas précédent laiao. R-II/-ll f = aou b l a et le cas de la toiture-terrasse diag. R·ffI-6 Vent parallèle aux génératri ces - Toitures à versants plans c l1 fonction de a. etyo t diag. R-I/I -6 avec a = 0 - Toitures en voûtes aoub s f s aoub t f s ~ h l a 2 e 3 c l1 indépendant de i , t diag. R-I/J-7bis en fonction de a. interpolation entre les deux cas précédents en fonction de flh ce fonction de 1 0 • aiag. R-II/-7 avec a = 0 Dans le cas de toitur es à versants pl ans dont la f1éche f est comprise entre l a hauteur h de l a const ruction et les 4/5 de cell e-ci, les coeff icients de pression ce sont considérés comme indé pendants des coefficients r o de la const ruct ion et sont déterminés par le diagramme de l a f igure R-III-6 bis, en fonct ion de l'angle d' inclinaison a. (en degrés) du versant considéré sur l a direct ion du vent . @eSTB Règles NV65 Chapitre3 : Effetsdu vent 65 c, -, 0,8 1\- 0,7 0,' 0,5 0,' 0> " 0,' 90 70 60 50 40 ,\, 10 20 30 40 50 60 70 80 90 a. 1 1 1 auvent ""'le.... 1 vent normal aux 1 génératrices -e. Toit ures à un ou plusieurs versants plans. Coe fficient ce Figure R-II/-6 bis c- O,, 1 0,7 f- 0,. f- 0,5 0,' 0,3 0,2 0,1 90 80 70 il-.. . 20 10 o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 u" \I\' 1 " ,1 ,\ ,\\ I-o Y,= ,\ \ \1\..,3 t3 0 \\\ 1\ '>: '/ ' :---- 0,85 0,90 \1\ 0,95 1,00 l ,OS 1\ -, ..i -- 1.10 1,15 .O'V 1,20 Il i f l / / /' 1,25 \\' \ \ r' O '! r/ /' 1,30 AU VENT ;(' , / V Il SOUS LE VENT 1 l') 1 / h 1(1'.A' / ï ! " 7 1/ , aou b h 't--' -t.s t , Toitures à un ou plusieurs versantsplans. Coefficient CO' : FigureR-Ifl-6 Dans le cas de t oitures à versants pl ans dont la f lèche f est comprise entre la moitié de la hauteur h de la const ruction et les 4/5 de cell e-ci, les coeffi- cients de pression ce sont dét erminés par interpolat ion linéaire en fonction du rapport f/h ent re les valeurs lues sur le di agr amme de la figure R-III-6, en fonction du coefficient Yoet les valeurs sur le diagramme de la figure R 111 -6 bi s, indépendant es du coeff icient Y" Dans le cas de toitures en voûte à directrice circulaire parabolique ou en chaînette dont la flèche f est comprise entre le dixième et la moitié de la corde a ou b (plein cint re) et inférieure aux 2/3 de la haut eur h de la construction, les coefficients de pression ce sont déterminés par le diagramme de la figure R-III-? en chaque point de la voût e, en fonction de l'angle d'inclinaison cr(en degrés) de la tange nte en ce point sur l a direction du vent, et du coefficient Yo relevé sur la diagramme de la figure R-III-5. o eSTB Règles NV65 Chapit re 3 : Effets du vent c, I 0,8 f\\: 0,7 1- 0,6 , 0,5 \'\ 0,' 1\ 0,' 1\ \" 0,2 \, 0,1 90 8 7 30 c 10 o 10 20 30 40 50 60 70 BD 90 U ft\ ,'\ \\\ 1 = -0,2 1? - Y o = \ I\'t' V/ 0.85 -0,4 0,90 i!Ï\ -0, :;lM / <, 0,95 /" 1,00 e- 1,05 I-Q'1 I l 1 / 1,10 "",:.0,7 V 1.15 1,20 1,25 <-''-'1' 1 1 1,30 \1" \ 1' -11 1/ 1 \\\\ r" , 1 \\ " ,1 11 Il AU VENT \\ 1" 1 SOUS LE VENT f :S t het \V'li 1 10 - 2 1":11 1 aou b h 1 -ae Toitures en voûte. Coefficient ce": Rgure R-III-7 Lor sque la fl èche f est inférieure au dixième de la corde a ou b et aux 2/3 de la hauteur h, les coefficients de pression ce sont déterminés par interpo- lation linéaire entre les coefficients de la voûte de la flèche égale à un dixi ème de a ou b lus sur le diagramme de la figure R-III-? et ceux de la to iture-terrasse d'une construction de même base et de même hauteur de façade lus sur le diagramme de la fi gure R-III-6, Comment aire Les valeurs lues sur le diagramme de la figure R-Ill-? ne sont valables que pour la surfaceconvexe des toitures en voûte. Pourdes toitures suspenduesdont fa convexlté est du côté de l'intérieur du bâtiment, ce sont les régies 111-6,09 et 6,4 qui sont applicables. 2,131-22 Vent parallèle aux génératr ices Lorsque la flèche f d'une toiture à versa nts plans ou en voûte répond aux limi t ati ons précisées sur le diagramme des fig ures R-III-6 et R-III-?, on adopte pour c, la valeur lue sur le diagramme de la fig ure R-III-6 pour Cl = 0, en fonction du coefficient Yo de la construction. Lorsque la flèche f d'une toiture à versants plans est comprise entre la hauteur h de la const ruct ion et les 4/5 de celle-ci, les coefficients de pres- sion ce sont consi dérés comme indépendants des coefficients Yo de la construct ion et sont dét erminés par le di agr amme de la f igure R-III-? bi s, en fonction de l'angle d'inclinaison cr (en degrés) du versant considéré sur l e p lan hor izont al. © CSlB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 67 Toitures multiples 2, 131-3 Lor sque la f lèche d'une t oiture à versants plans est comprise entre la moiti é de la hauteur h de la construct ion et les 4/ 5 de celle-ci, les coefficients de pression ce sont déterminés par int erpol at ion linéaire en f oncti on du rapport f/h ent re: les valeurs lues sur le di agr amme de la f igu re R-III-6 po ur u ~ 0, en fonc- t ion du coeff icient 1 0 de la construct ion; et les valeurs lues sur le di agr amme de la fig ure R-III-? bi s, en fonct ion de l' angl e d' inclinaison u (en degrés) du versant considéré sur le plan hori zont al. 0 10 20 JO 40 50 60 70 80 90 .' ,1 17 TTT "- Venl ,2 <; parallèle ,3 '"' ,_ génératrices ,S "- 1 1 1 -<J -0 -0 -<J -0 Toit ures à un ou plusieurs versants plans. Coe fficient c... Figure R-II/-7bis 2,131-31 Vent normal aux génératrices Pour la première t oitu re au vent, et pour le dernier versant sous le vent, le coeff icient cecorrespon dant à celui d'une toiture unique. Pour les toitures int erméd iaires et l' avant -derni er versant, le coefficient ce dans les part ies abritées est le coeff icient précédent réduit de 25 %, Dernière toiture Deuxième toiture et suivanles _="--'-- --""- ..,50 Première toiture V E ~ Toitures en shed à 30°. Actions extérieures pouryo = 1. Figure C-II/-21 chaque toiture deviennent positives dès la troisième toiture, mais leur valeur augmente faiblement avec la profondeur sauf pour les toitures ayant un versant vertical. 1/ a paru néanmoins prudent d'envisager des destructions ou des démontages momentanés de parties de la toiture formant abri et par suite de prévoir sur toutes les toitures à par tir de la seconde des actions de même signe que celles s'exerçant sur la première toiture. Commentaire La règle est une extension de cell e (R-1II-1,243J concernant l'effet de masque. Il est rappelé que les surfaces abritées sont celles situées au-dessous de la surface décrite par une génératrice ayant une pente de 20 % vers le sol et prenant appui sur le contour apparent des constructions protectrices. En fait dans les parties abritées, c'est la pression dynamique qui devrait être réduite de 25 % ; la réduction porte sur le coefficient cepour que la totalité du bâtiment soit calculée avec la même pression dynamique. A partir de la deuxième toiture le vent s'écoule à peu près horizontalement au-dessus des crêtes, le sillage étant d'autant plus important que la forme des versants au vent est plus abrupte. L'ef fet d'abri créé par le mur de façade et par la première toiture s'atténue avec la distance : les actions résultantes sur 2,131-32 Vent parall èle aux génératrices On adopte pour c, la valeur lue sur le diagramme de la f igure R-III-6 pour u ~ O. Commentaire ---- - - - ------ ----- - - -, La valeur de ceainsi obtenue est applicable au cas du vent parallèle aux génératrices des toitures en voûte. 2,131-33 Vent oblique aux géné rat rices Aux ext rémités de chaq ue t oiture, dans le cas où aucun masque n' em- pêche rait l'act ion du vent, il doit êt re t enu compte de l' acti on d'un vent ob lique. ©CSTB Règles NV 65 Cha pitre 3 : Effets du vent Commentaire On ne doit pas omettre de tenir compte du cas où ladirectiondu vent serait oblique par rapport aux façades ..d 'après le diagramme de la figure C-Iff-43, la pression conserve sa valeur maximale lorsque l'angle Cl varieentre80 0 et 90", et d écroît ensuite régulièrement. On admet de prendreen comptesur chaque toiture autre que lapremière le diagramme enveloppe des etions du vent donné par la figure C-Iff-22 c. VENT Hl ~ , ~ ~ r 80 !f",,80 ë::::> ' ,60 +0,60 \. , , +0,10 +0,10 W '80 +0,60 +0,60 +0, 80 ,80 Diagramme enveloppe Pressions unitaires en fonction de "inclinaison du vent (de 0° à 60°). ( a ",,10°c =0.80) ... 60° c _ O, 10 Toiture s en shed à 30°. Actions du vent surles zones abritées des parois verticales Figure C-IJ/-22 Pressions unitaires pour un vent normat 2,132 Actions locales Les actions locales déterminées selon les règles ci-après ne sont pas super- posables aux actions générales sur les parois et par conséquent n'entrent pas en compte dans le calcul de l'ossature principale. Co mmentaire Les actions locales intéressent particulièrement lespanneaux de remplissage, les revêtements muraux, les éléments de couvertures, les pièces secondaires de charpente(chevrons, etc.) ainsi que leurs attaches et scellements. 2, 132-1 Arêtes vertica les Les act ions locales à prendre en compte à partir de l' arête des dièdres formés par deux façades consécutives sur une profonde ur égale au 1/10 de la plus pet ite dimension horizontale b. Le coefficient à adopter pou r dét erminer la succion dans cette zone est le double du coefficient moyen c, applicable aux faces parallèles au vent (c ~ 2 cJ 2,132-2 Rives de toiture Lorsque le vent est normal aux generatrices, les actions locales sont à pre ndre en compte le long des bords de toiture à partir de la rive sur une profondeur égale au 1/10 de la hauteur h sans toutefois dépasser b/ l 0. Le coefficient à adopter pour dét erminer la succion dans cette zone est le double du coeffici ent moyen c, applicable au versant considéré (c ~ 2 c) pour des angles inférieurs ou égaux à 45°, Cette succion supplémentaire cesse d'exister pour cr = 60°, Pour 45 0 < cr < 60 0 , on interpole entre les valeurs précédentes. Dans le cas d'un bâtiment à toiture en voûte, l' angle a est l'angle de la tangente à la naissance de la voûte avec l'horizontale. © CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Lorsque le vent est parallèle aux génératrices, les act ions locales sont à prendre en compte t out le lon g des bords de t oit ure sur une profondeur égale : au quart de la dimension de la constructio n parallèle aux générat rices pour a S 3D' ; - à la moitié de cette dimension pour 0. ~ 45°; à une fraction de cette dimension, déterminée par interpolat ion linéaire pour 30°< cr < 45°. Le coefficient à adopter pour déterminer la succion dans cette zone est égal aux 3/2 du coefficient moyen c. applicable au versant considéré (c ~ 1,5 c ~ quel que soit l'angl e a . Commentaire • Actionlocale sur une rive de toiture. Exemple d'application pour yo = 1. 'd'. ~ ...( ) ~ Boo b Figure C- II/-23 • Si la toitured'une construction est abritéepar un mur ou une autre construction, il n'y a pas d'ections locales à considérer pour la direction du vent venant duc6té du masque. "'>b b"" Pasd'actions Acnoœïccares. Jocales à consioérer; Figure C- /II-24 2, 132-3 Angles de toitures Aux angles, dans les parties communes des zones concernant tes rives de toit ures, le coefficient à adopter pour dét erminer la succion est le tripl e du coeff icient moyen c. applicable au versant considéré pour des angles a infé- rieurs ou égaux à 30°. Cette succion supplémentaire cesse d'exister pour a. = 40°. Pour 30°< a. < 40°on interpole entre les valeurs précédentes. Commentaire Les règlespour lesangles de toitures sont particulièrement importantes pour les éléments légers. 2,132-4 Valeurs limit es À ces actions localess'ajoute nt soit les autres actions extérieures telles que les actions moyennes sur les faces inférieures des débords de toiture, soit les actions intérieures, sans que le coefficient résultant puisse dépasser respectivement - 2 ou - 3. Cl CSTB 69 2,132-5Autres actions locales Les éléments sit ués dans les zones déf inies en R-III-l ,322 b sont calculés avec un coeffi cient résultant de - 2. Commentaire /1 est rappelé que cesactionslocales concernent notamment les zones autour des appuis ouattachesd'un élément ex t érieut à laconstruction. et les zones de discontinuité marquée dans les formes extérieures de la construction. 2,14 Actions intérieures La pression dynamique à prendre en compte pour la détermination des actions intérieures dans un volume déterminé est, pour chaque di rection du vent, égale à la pression dynamique définie en R-III-1,2, s'exerçant sur la face exté rieure correspondante du volume considéré. Les actions intérieures sont déte rminées par des coefficients Ci calculés au moyen de fo rmules variables pou r chaq ue cas (R-III-2,141 ; -2,142 ; -2-143 et -2,144). Lor sque ces déterminations conduisent à des coefficients compris ent re - 0,20 et 0, on prend - 0,20, et lor squ' ils sont compris ent re 0 et + 0,15, on prend + 0,15. Commentaire • Les coefficientsde pression sont ainsi toujourscompris - entre - 0,90 et - 0,20 - ou entre + 0,80 et + 0,15 ce qui dansle calculdessurpressions intérieures conduit à plafonner la valeur de Y, lou celles de y, DU de Y) à 1,19 environ. • Pour les constructions dans lesquelles la grandeur desouvertures varie très sensiblement dansune ouplusieursfaçadescréantainsi des zones de perméabilité différente, il convient de déterminer la valeurdes pressions intérieures danschaque volume correspondant, suivant la valeur de la perméabilité et l'orientation du vent. 2,141 Co nstructions fermées Les parois ont une perméabilit é ~ s S, (R-III-1,313). On applique simultanément sur les faces intérieures de tous les comparti- ments: - soi t une surpression aveC(; ~ + 0,6 (1 ,8 - 1,3 Yd ; - soit une dépression avec c; ~ - 0,6 (1,3 Y, - 0,8). Par mesure de simplification, on ne tient pascompte des pressions différen- t iell es sur les planchers pour le calcul de ceux-ci, mais on ti ent compte de la pression inté rieure pour le calcul des planchers-terrasses et des toit ures. OCSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Règles NV65 Chapitre3 : Effetsdu vent Commenta ire Les Règles ne visent pas le cas parti culier des constructions fermées étanches, pour lesquelles aucune actionintérieuren'est à prendre en compte. Ce typede construction ne se rencontre qu'exceptionnellement en pratique et dans ce cas tout se passe aupoint de vue aérodynamique comme si laconstructionétait pleine. • Pour ne pas rompre avecles habitudes et ne pas introduire de surcharges supplémentaires, ni sur les planchers ni sur les cloisons, les surpressions ou dépressions intérieurespeuvent être supposées uniformes dans tout l'ensemble d'une construction à usage d' habitation ou de bureaux, alorsqu'elles peuvent varierd'un compartiment à l'autre. • Dans ce cas de constructionsà conditionnement d'air, les faces intérieures sont toujours soumises à une légère surpression. Cependant pour plus de sécurité, en particulier en cas de bris de vitre, à titre indicatif on pourra prendre: - soi t une surpression avec c; = + 0,60,8 - 1,3y,) ; - soit une dépression avec c;= - 0,3 17,3 y, - O,8i . 2,142 Constructions ouvert es comport ant une paroi ouverte La paroi ouverte a une perméabilité ~ ~ 35, les aut res parois y co mpris les versant s de toiture ont des pe rméabilit és ~ ,; 5, (R-III-l ,313). On applique : - lorsque la partie ouverte est au vent: - une surpression avec S = + 0,8 sur la face intérieure des parois de perméabi lité ~ ,; 5 Ycompris les versants de toi t ure, - et une dépression avec <; ~ - 0,6 (1,3 Y, - 0,8) sur la face intéri eure de la paroi de pe rméabi lit é ~ ~ 35 ; - lorsque la part ie est sous le vent : - une dépression avec <; ~ - (1,3 1 0 - 0,8) sur la face intérieure des parois de per méabilité ~ < 5 Ycompris les versants de toit ure, - et une surpression avec <; = + 0,6 (1,8- 1,3 YJsur la fac e intérieure de la paroi de perméabilité ~ ~ 35. 2,143 Constructi on s ouvertes comportant deux parois opposées ouvert es Les parois ouvertes ont une perméabilité ~ ~ 35, les autres parois ont des perméabil it és p s 5 (R-III-1,313). 2, 143-1 Vent normal aux parois 2,143- 11 Parois situées dans le courant d' air On calcule les parties de parois ou de constructions intérieures situées dans le courant d' air (qui sont éclairées dans la définit ion opt iq ue), comme si elles étaient isolées dans l' espace, abst raction fait e des aut res part ies de la construction. ©CSTB 71 Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 2,143-12 Parois situées hors du courant d'air Figure C ~ / 1 1 - 2 5 On applique à toutes les parties de parois ou de constructions intérieures, situées hors du courant d'air (non éclairées) : - lorsque les parois de perméabilité ~ ;" 35 sont normales au vent: - soit une surpression avec c j = + 0,6 (1,8 - 1,3 Yo)' - soit une dépression avec Ci ~ - 0,6 (1 ,3 r0 - 0,8) ; - lorsque les parois de perméabi lité ~ ;" 35 sont parallèles au vent : soit une surpression avec C, ~ + 0,6 (1 ,8 - 1,3't0) ; - soit une dépression avec Ci ~ - (1 ,3 r o - 0,8). 2,143-2 Vent oblique aux parois II y a lieu de tenir compte d'un vent oblique pour les constructions pouvant être traversées sur toute leur largeur ou sur toute leur longueur. On applique sur la face intérieure frappée par le vent oblique une surpres- sion définie par Ci = 0,02 a - 0,5 avec un minimum de 0 et un maximum de + 0,8 en fonction de l'angle a exprimé en degrés de la direction du vent avec la face frappée. On applique sur chaque tranche du versant de la toiture la surpression intérieur e régnant sur la t ranche adjacente de façade. Commentaire • La loi donnée se rattache à l'action du vent sur une plaque plane où comme dans le cas d'une plaque ajourée ou en treillis, l'action du vent donne uneffort maximal jusqu'à une incidencede 65 0 IC-III-S,121). Elle diffère donc de celle donnée en C- III-3Al1 1 qui a trait à l'action du vent obliquesur un volume. • Le vent en s'appuyant surle contourde lapartieouverte peut attaquerla face intérieure des parois sous unangle variable. 2,144 Con struct ions comportant des paroi s partiellement ou vertes Une ou plusieurs paroisont une perméabil ité 1..1 comprise entre 5 et 35 (R-II I-1 ,313). On applique sur les faces intérieures des différentes parois soit des surpres- sions soit des dépressions déterminées par simple (ou double) interpolation linéaire en fonction des perméabilités 1..1 entre les coefficients des constructions fermées et les coefficients des constructions ouvertes (ou de perméabilité intermédiaire). ©CSTB 5< Jl<35 Figure C-II/ -26 Règles NV 6S Chapitre3 : Effets du vent - Commentaire • Les différents casvisés peuvent être considérés comme intermédiaires entre celui où laperméabilité Il = 5 et celui où Il = 35 (Figure C-III-26). Dans le casd'uneconstruction comportant uneseule paroipartiellement ouverte, les interpolations doivent se faire entre desactionsde même signe; en aucun cas, on ne doitinterpoler entredes actions designes contraires (surpression et dépression). Dansle casd'uneconstruction comportant plusieurs parois partiellement ouvertes, lespremières interpolations doivent se faireentredes actions demême signe ; les interpolations suivantes peuventse faire entre desactions de même signe oude signescontraires; dans le secondcaslorsque cesdéterminations conduisent à descoefficients compris entre - 0,6 (1,3 yo- 0,8) et °on prend - 0,6 (1,3y o - 0,8), et lorsqu'ils sont compris entre °et + 0,6 (1,8- 1,3yj on prend + 0,6(1,8 -1,3yj. L'annexe 5 donne des exemples d 'application. • Pour simplifier lescalculs, il est possiblepourchaque paroi de s'entenir auxcasextrêmes lesplus défavorables qui encadrent alors les effortsréels. 2,145 Constructions à parois fermées dont la toiture comporte un lanterneau ou un shed ouvert d'un seul côté On app lique: - soit une dépression intérieure c ~ - 0 6 (1 + ~ ) (1 3y - 0 8) . l ' , 0 ' , a soit une dépression avec a' ( 3 a' ) Ci ~ 1,2 - + 0,6 (1,8 - 1,3 Yo) 1 - - - ; a 2 a a' étant la longueur de l'ouvert ure du lanterneau ou du shed et a la longueur du bât iment. 73 Commentaire La règle ne s'applique pas : - si une ouplusieurs parois présentent uneperméabilité supérieure à 5 % ; - si a'l? ~ a, laconstruction pouvant 3 alors être considérée comme ouverte. Sh" Figure C-II I-27 ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent ~ f - - - - - - - - - - - - = - - - - - 2,15 Actions résultantes unitaires sur les parois 2,151 Le vent ne t raverse pas l a construct ion Pour chaque élément, on comb ine de la faço n l a plus défavorab le les act ions extérieures moyennes (R-III-2,131) et les actions intérieures (R-III-2, 14). Da ns le cas où le vent oblique intervient on doit prendre en compte l'e nve- loppe des actions les plus défavorables en chaque point (C-III-2,131 33). Commentai re • L'annexe 6 donne des exemplesd'application. • Cet article concerneles constructions fermées et les constructionsayant une seule paroi ouverteou partiellementouverte. /1 concerne également les constructions ayant plusieurs parois ouvertes oupartiellement ouvertes, le vent étant parallèle aux ouvertures. 2 115 2 Le vent traverse la construct ion Il convient d'appliquer à chaque élément les dispositions de la règ le 111 -2,151 et pour certa ines directions du vent définies par la disposition des ouvert ures, celles relatives aux toitures isol ées (R-IIIA,2) et de ret enir dans chaque cas les act ions les plus déf avor ables. Comment aire L'annexe 7 donne des exemples d'application. 2,153 Valeurs limites Lorsque la combinaison la plus défavorable des actions extérieures moyennes et des actions intérieures a conduit à des coefficients compris entre - 0,30 et 0, on prend - 0,30, et lor squ'il s sont compris entre °et + 0,30, on prend + 0,30. 2,16 Actions d' ensemble Quelle que soit la construction, elles produisent simultanément (R-III-1,43) un effet de renversement et un effet de soulèvement. Elles sont dé te rmi- nées selon les cas, suivant les règles 111 -2,161 2,162 2,163 2,164 et 2,165. Les actions extérieures locales (R-III-2,132) et les actions intérieures locales (R-III-2,142) ne sont pas à reteni r pour l' évaluat ion des act ions d'ensemble; il en est de même des valeurs limit es fixées en 11 1-2,159. Les act ions d'en- semble sont suscept ibles de l' appl icat ion de la règl e 111 -1,5 relati ve aux actions dynam iques. Commentaire - - - - - - - - - - - - - - - - --- - --, Lesactions intérieures à prendre en compte sur lesparois de perméabilité IJ :2:: 35, ont été arbitrairementchoisies pour que ces parois soient calculées avec des actions résultantes non nulles. Elles ne correspondent pas à la réalitéet par suite n'ontpas à être retenues pour la détermination des actions d'ensemble 111-2, 16. Lesactionsintérieures s'exerçant sur les paroisde perméabilité J1 ~ 5, qui peuvent en réalité régnerà J'intérieur de la construction, doivent seules être retenuespour la détermination des actionsd'ensemble. © CSTB Figure C-II/-28 u "A-. 1 / :"-... ; T ----;--- , ; Règles NV 6S Chapitre 3 : Effetsdu vent 2,161 Bloc unique à toit ure unique (toitures à un ou deux versants plans, en voûte ou en terrasse) Comme nt aire Par définition une telfe constructionne comportepas dejoint de dilatation. 2,161-1 Vent normal aux génératrices de la toiture l.act ion d'ensemble est obtenue pa r la compos ition géométrique des actions résultantes totales sur les différentes parties de la const ruction. r-' Commentaire - - - - - - - --- - - - - - - - - - - ---, • Pour un vent normal auxgénératrices de fa toiture - la force de renversement Test la résultante des forces horizontalesagissant sur les parois verticales et de la composante horizontale des forces appliquées à la toiture .. - la force de soulèvement U est la composante verticafe des forces appliquées à la toiture .. si cette force U n'est pas centrée elle produit un effet plus ou moins défavorable à la stabilité selon qu'elle est placée du côté de la face au vent ou du côté de la face sous le vent. • Dans fe cas d'une constructionà toiture-terrasse, la résultante horizontaledes actions extérieures et intérieures, force d'entreînernent éventuellementnoncomprise, peut être calculée directement par l' intermédiaire du coefficient global de traînée (règle 11/-7,43) qui a pour valeur: Ct = 1,3 'Y D • 2, 161-2 Vent parallèle aux génératrices de la toit ure L' acti on d'ensemble est obte nue par la composition géomét rique des actions résultantes totales sur les différentes parties de la const ruct ion et éventuellement d' une force horizont ale définie ci-après. Lorsque la dimension parallèle au faîtage ou à la gé nératr ice de clè dépasse quatre fois la hauteur, la force unitaire d'entraînement , app licable à la surface développée de la to iture au-de là d'une distance égale à 4 h à pa rtir de la surface frappée, est prise éga le à : - 0,010 q si la surface est plane ou comporte des ondes ou des plis pa ral- lèles à la di rection du vent; - 0,020 q si la surface compo rte des ondes ou des plis normaux à la direc- tion du vent; - 0,040 q si la surface comporte des nervures normales à la direction du vent, q étant la pression dynamique au niveau de la crête de la toiture. Dans le cas d' une construction à toiture-terrasse, la règle 111 -2,161 2 s' ap- plique po ur les de ux directions de vent normales aux façades. ©CSTB 75 Commentai re Règles NV 65 Chapitre 3 ; Effets du vent Valeur de la force d 'emrsînemem dans le cas d'une construction avec toiture à deuxversants à surfaceplane ou plisséeouondulée à génératricesparallèles à ladirection duvent : 0,070 q (longueur ABC) (a- 4 h) 2,162 Bloc unique il toiture multiple Commentaire O,01Oq _ l ~ I-- ---''--- :.=:Ja4h a>4h Figure C-III-29 Dans ce cas toutes les toitures intermédiaires entrela première et la dernière sont supposées sans pression, ni succion extérieures. E??J:i -0,45 +0,35 60 v ~ -c.so -o.e Action d'ensemble dans le cas d' une construction fermée ho = 1). Figure C-II/-30 2, 162- 1 Vent normal aux générat rices de la t oiture L'action d' ensemble se détermine en appliquant : - à la première et à la dernière façade et aux de ux versants adjacents, les actions calculées avec les coefficients rés ultant des règles 111-2,131 et 2,14; - à la surface projetée en plan de toutes les part ies de la toiture autres que le premier et le dernier versant, une force horizontale d'entraînement app liquée au niveau des crêtesde la toiture par parties égales à chacune d 'el les. La force unitaire est prise égale à : - [0,001 cr + 0,02] q, pour les toitures il versants plans dont les versants au vent font un angle a avec l'horizontale, avec un maximum de 0,10 q et un minimum de 0,03 q ; - 0,02 q pour les toit ures en voûtes; q étant la pression dynamique au niveau des crêtes de la toiture. 2,162-2 Vent para llèle aux génératrices de la toiture L:action d'ensemb le se détermine selon la règ le 111 -2,161-2. 2,163 Blocs accolés à t oit ure unique Les act ions d'e nsemble sont déterminées selon la règ le 111-2,161. Touslesblocsse succédant dansla direction du vent doivent être considérés comme fermés et isolés et vérifiés pour résister à des actions d'ensemble égales à ce lles qui s'exercent sur le bloc di rectement frappé pa r le vent, celui-ci soufflant normalement au plan des joints. © eSTS Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Comment a ire 77 • Le mode de calcul imposé pour les blocs accolés admet implicitement l'éventualité de la destruction accidentelle d'un ou de plusieurs d'entre eux. On a considéré que l'application de la règle 111-2,161 aux blocs extrêmes pour une direction de vent perpendiculaire au plan des joints (le vent les attaquant soit dans une direction soit dans la direction opposée), permet à chacun de ces blocs de résister seul, en cours de construction ou en cas d'effondrement des autres blocs. Mais il a paru prudent que les blocs intermédiaires susceptibles de subsister soient calculés avec une certaine marge de sécurité ; chacun d'eux doi t résister à l'effet de la surpression seule, exercée sur fa face au vent. On notera que ce mode de calcul diffère peu de celui préconisé à l'origine, lequel prévoyait la vérification des blocs intermédiaires sous une action égale à 6/10 de la comb inaison surpression avant + dépression arrière. • On suppose plein le plan passant par le j oint pour tenir compte soit d'un bardage provisoire, soit de la présence d'aménagements intérieurs (cloisons, cage d'escaliers, etc.). Par ailleurs le vent étant en général la seule force horizontale appliquée aux bâtiments, la règle énoncée conduit à adopter les dispositions constructives convenables dans deux directions orthogonales et non dans une seule. • Pour le calcul des actions d'ensemble, au cas où il n'existe pas de cloisons à chacun des joints extrêmes, l'effet de la surpression ou de la dépression intérieure dans les blocs extrêmes s'ajoute à celui des forces extérieures. 2,164 Blocs accolés à toiture mult ip le Les actions d'ensemble sont déterminées selon la règle 111 2,162. Tous les blocs se succédant dans la direction du vent doivent être considérés comme fermés et isolés et vérifiés pour résister à des act ions d'ensemble égales à cel les qui s' exercent sur le b loc directe ment frappé par le ven t, cel ui-ci soufflant normalement au plan des j oint s. 2,165 Files accolées de blocs accolés à toiture unique ou multiple Les actions d' en sem ble so nt déterminées selon la règ le 111 2,161 ou 2, 162. Tous les blocs se succédant dans la di rect ion du vent doivent êt re consi- dé rés comme fermés et i solés et vér ifiés pour résist er à des actions d'ensem ble égales à ce lles qui s'exercent sur le bloc direct ement frappé par le vent, celui-ci souff lant nor malement à chacune des deux directions des plans des joints. 2,2 Constructions prismatiques à base rectangulaire éloignées du sol Les règ les 111 -2,1 reste nt applicab les avec les adaptations précisées ci-après. Commentaire Les Règles supposent la construction éloignée de toute paroi de grandes dimensions. Elles ne seraient plus applicables à une construction éloignée du sol mais adossée à une paroi de grandes dimensions, cas pour lequel il n'a pas été effectué d'essais systématiq ues. 2,21 Caractéristiques Ce so nt ce lles fixées en R-III -2,11 mais les quatre parois vertica les reposent par l'int ermédiaire de poteaux sur le so l dont elles sont éloignées d' une dist ance 8. ©CSTB Commentaire • Le cas où e < h est celui qui se présentegénéralement en pratique. 1/ y correspond un coefficient YB" Dans le cas où e est égal ou supérieur à h, le coefficient est appelé Y h , 1/ est constant, sauf exception (R-1II-2,222), Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent e=O ro e<h 1e 1 1 e Figure C-II/-32 • h représente la hauteur totale de la construction, toiture comprise. 2,22 Coeff icient s r, et y. Les coeff icient s rh et r, (C-IIl-1 ,321) sont fonction du rapport de dimensions r de la f ace considérée (R-III-2,03), Comment ai re Les coefficients YI! etY e jouent unrôle identique à celui joué par le coefficienty o dans le cas desconstructions reposant sur le sol. 2,221 Constructions pour lesquelles À" ,; 1 et À,b ~ 2,5 ou À" > 1 et ~ > 1 Pour chacune des faces le coefficient 't, est dét erminé par la formule : e ~ = b - h (b - rh ) où le coefficient Yoest celui de la construction reposant sur le sol, et le coef- ficient Y h celui de la même construction éloignée du sol d' une valeur e ~ h (lequel h est éga l à celui de la const ruct ion de même base et de haut eur moitié reposant sur le sol). Ces coefficients sont lus sur le di agramme de la figure R-IlI-5. ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Tableau 10 Commentaire ------------ - - --- - --, • La notion d'élancement aérodynamique présentant des difficultés d' interprétation la Commission a jugépréférable de lui substituer la notion de rappor t de dimensions À (R-III -2,03). Les rapports de dimensions À, en b mentionnés en R-III-2, 12sur la figure R-III -5 ont trait au cas d'une construction reposant sur le sol. On en déduit la valeurdeYo. Si la base de la construction est éloignée du sol d'unedistance e ~ h, les valeurs des rapports "'aet À b à prendre en compte sont calculées comme si la hauteur h était divisée par deux. On en déduitla valeur de yh. • Lorsque e varie de aà h, 't, est compris entreY o et yh" Pour simplifier les calculs, onadmet que la variation de Y a est linéaire en , e ionctioo de h ' Le tableau 10 (page suivante) donne les valeurs de l'expression ~ (Y o - Y h ) . ~ 0, 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,01 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 " 0,010 0,02 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,018 0,020 0,03 0,003 0,006 0,009 0,012 0,015 0,018 0,021 0,024 0,027 0,030 0,04 0,004 0,008 0,012 0,016 0,020 0,024 0,028 0,032 0,036 0, 040 0,05 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,D30 0,035 0,040 0,045 0,050 0,06 0,006 0,012 0,018 0,024 0,030 0,036 0,042 0,048 0,054 0,060 0,07 0,007 0,014 0,021 0,028 0,035 0,042 0,049 0,056 0,063 0,070 , 0,08 0,008 0,016 0,024 0,032 0,040 0, 048 0,056 0,064 0,072 0, 080 0,09 0,009 0,018 0,027 0,036 0,045 0,054 0,063 0,072 0,081 0,090 0,10 0,010 0,020 0,D30 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 0,11 , 0,011 0,022 0,033 0,044 0,055 0,066 0,077 0,088 0,D99' 0,110 0, 12 0,012 0,024 0,036 0,048 0,060 0,072 0,084 0,096 0,108 0,120 0,13 0,013 0,026 0,D39 0,052 0,065 0,D78 0,091 0,104 0,117 0,130 0, 14 0,014 0,028 0,042 0,056 0,070 0,084 0,098 0,112 0,126 0,140 0,15 0,015 0,D30 0,045 0,060 0,075 0,090 0,105 0,120 0,135 . 0,150 0,16 0,016 0,032 0,048 0,064 0,080 0,096 0,112 0, 128 0,144 0,160 0,17 0,017 0,034 0,051 0,068 0,085 0, 102 0,119 0,136 0,153 0,170 0,18 0,018 0,036 0,054 0,072 0,090 0, 108 0,126 0,144 0,162 0,180 0,19 0,019 . 0,D38 0,057 0,076 0,095 0,114 0,133 0, 152 0,171 0,190 0,20 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0, 120 0,140 0,160 0,180 0,200 2,2 22 Constructions pour lesq ue lle s Î. , :0; 1 et Î' b < 2,5 Pour un vent normal à la face S a' le coefficient Y e (qui correspond au cas où e < hl est lu sur le diagramme de la figu re R-III -8, en fonct ion de À. b et du rapport ~ . Le coefficient Y h (qui correspond au cas où e ;?: h) est lu sur le h' a même diag ramme, en fonction de À b et du rapport h. ©CSTB Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent ~ I - - - - - - - - - ~ r. (ouTh) /:'<l( i ; ! i o u ~ 1/ r-k <, / ' 0 <, <, 1/.1- 5 --.... r---:: r-, e- n J' x, 1.' 1.' 1.3 1.2 1,1 1 0,90 0,85 o 0,25 0.5 0,75 1 1,25 1,50 1,75 2 2,25 2,5 Constructions prismat iques à base quadrangulaire éloignées du sol. À. ~ 1 et À b < 2.5. Vent normal à S.' . Figure R-II/-8 Pour un vent normal à la face Sb' les coefficients "th ou Y e sont égaux au coefficient j , de la construction reposant sur le sol. Commentaire --- - - - --- - - - - - - - - --- - - - - ----- - --- -, Une construction est dite aérodynamiquement allongée si y. est très petit. Lorsqu 'une telle construction est éloignée du sol d' une distance suffisamment grande au moins égale à a, elle se comport e pour le vent normal à la face Sacomme une construction élancée dont la hauteur serait a et la largeur n. ce qui explique pourquoi 1" (pour e = a, par exemple) est supérieur à 1 0 , Lorsque cette même construction est éioiç née du sol d'une distance e voisine de n, des essais ont montré que le coefficient yh passait par une valeur maximale (pour e = h) supérieure à yh (pour e = ai. Le diagremme de la figure R-III-8 qui découle uniquement de valeurs déterminées expérimentalement, traduit ce phén omène. Figure C-III-33 2,223 Co nst r uc t ions co mpr ises ent re deux plans parallèles de gr andes dimen sions (immeubles ou murs) Le coefficient 1 est pri s égal au coeffi cient 1 0 dont la base serait l'une des face s ab en contact avec les plans parallèles, la hauteur h la distance entre les plans parall èles et le rapport de dimensions Je. ou Je" = 10. Commentai re C'est le cas d'une construction formant passerelle entredeux autres constructions. Le œpport de dimensions Je de la face verticale d'une telle construction devrait être considérécomme infini; on se contentede prendre sur fe diagramme de la figure R-f11-5Ies coefficients correspondants à À = 10 en considérant comme base ba. 2,23 Actions extérieures moyennes - Faces verticales et toiture. Elle sont déterminées par les formu les et diagrammes de la règ le 111-2,131 où le coefficient 1 0 est remplacé par le coefficient 1 h ou par le coefficient "te" ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent - Face inférieure. Dans tous les cas, on prend c. - 0,8, à "exception de la construct ion comp rise ent re deux plans parallèles (R-III-2,223) pour laquelle on prend: c. - (1,31, - 0,8) (R.III·2,131 Il. Com mentaire ---- - - - ---- - - - - ----- -, La succion existant sur la face inférieure se cumule le cas échéant avec la surpression intérieure. 2,24 Actions intérieures Elles sont déterminées par les formules de la règle 111 -2,14 où le coefficient )' 0 est remplacé pa r le coeffi cient j; ou par le coeff icient Y e , 2,3 Constructions prismatiques à base quadrangulaire ou ass imilées, de caracté ristiques spéciales, reposant ou non sur le sol On applique les règl es énoncées en R-III-2,1 et 2,2, sous réserve des points part iculiers préci sés ci-dessous. Dans chaque cas particulier, la directi on du vent à considérer est celle q ui donne soit les act ions maximales sur les parois, soit les actions d' e nsembl e maximales sur les plans de cont reventement éventuels. 2,31 Constructions ayant deux façades parallèles 2,311 Caractéristiques Leur forme généra le en plan est un trapèze ou un parallélogramme, deux côt és consécut ifs fo rmant toujours un angle supérieur à 75° et inférieur à 105°. 2,312 Coefficient 1. Il est lu sur le diagramme de la fi gure R·III-S en fonction du rapport de dirnensions ), (R-III-2,03) et du rapport !:. des côtés du rectangle de surface a égal e à la surface de base de la construction, "une des dimensions a ou b de ce rectang le éta nt la distance ent re les faces parall èles de la const ructio n. Comment aire dBU (Figure b b a, a _ 8 ,+8; c1- 2 Figure C*III·34 © CSTB 81 82 2,32 Constructions à base quadrangulaire dissymétrique 2,321 Caractéristiques Aucun angle ne doit êt re inférieur à 45° ni supérieur à 135°. 2,322 Coefficient t , Il est lu sur le diagramme de la fig ure R-III-S en fonction du rapport de dimensions, (R-III-2,03) et d'un rapport b/a supposé égal à 1. Commentai re ------- - - - - - - - - - --- - , L'emploi d'un rapport !:. ~ 1 est défavorable dans la presque totalité des cas. a 2,33 Constructions à base rectangulaire dont une des façades est remplacée par une surface courbe symétrique convexe ou concave (de flèche relative inférieure à 0,20) Le coefficient '. relatif à l' une des façades est lu sur le di agr amme de la fi gure R-III-S en fonct ion du rapport de dimensions À. correspondant à cette façade et du rapport !:. du rect angl e circonscrit. a Commentai re Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent f ."0,20 Figure C-III-35 2,33 bis Constructions à façades parallèles présentant des décrochements en plan Le coefficient ' . relatif à l'une des façades est lu sur le diagramme de la figure R-III-S en fonction du rapport de dimensions correspondant à cette façade et du rapport b/a équi valent (l'une des dimensions étant la dimen- sion norma le au vent du rectangle circonscrit et l'autre le quotient par cette valeur de la surface en plan) . Commentaire ~ b , ~ b ' ~ N T ~ w-u LlVENT S =a,b ,:azb z Exemp le de dét erminat ion du rapportb/a. Figure C-III·35 bis e CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 83 2,34 Constructions à façades par allèles de grande longueur en ligne brisée ou courbe Ces constructions sont considérées comme une extension des bl ocs accolés (R-III-2,163) et on leur applique des règles semblables. Chaque bl oc compris ent re deux joints de dilat ation est calculé isolément selon les règl es suivantes : pour le vent normal aux façades, les coeff icients c sont ceux d' une construct ion de rapport de dimensions "'a infiniment peti t; - pour le vent normal aux plans des j oint s, les coeff icients sont ceux du bloc directement f rappé par le vent et les act ions d'ensemble celles définies en R-III-2,161. 2,35 Constructions à façades parallèles présentant un décrochement en élévation 2,351 Caractéristiques La parti e haut e du bâtiment comporte un faîtage régnant horizontalement sur au moins la mo it ié de la dimension parallèle à ce faîtage. 2, 352 Coefficient Yo Il est lu sur le diagramme de la fig ure R-III-S en fonction du rapport b/a de l a constr uction et d'un rapport de dimensions Je fonction de la hauteur totale. Figure C-II/-35 ter Exemple de détermination de la hauteur h d'une construction à décrochements. 1 a Commentaire .' a'>aJ2 Si la partie haute du bâtiment est plus réduite en plan, chaque cas est un cas particulier et i/ est plus difficile de donner des règl es. 2,4 Constructions à décrochements 2,41 Décrochements en élévation Pour une directi on du vent nor male aux parties vert icales des décro- chements, les parties horizontales sont soumises aux mêmes actions extérieures que les parti es verticales sur une longueur égale à l a haut eur du décrochement supé rieur. Le raccordement avec la dépression se f ait s'il y a lieu sur une longueur égale à la demi- haute ur. Pour une directi on du vent parallèle aux parties vertica les des décroche- ment s, les surfaces horizontales doivent êt re calculées avec la valeur celue sur le di agr amme de la fi gur e R-III-6 pour cr ~ 0, et les surfaces vert icales avec une valeur de c, ~ - (1,3 Yo- 0,8). ©CSTB 84 Règles NV65 Chapit re 3 : Effets du vent 2,42 Décrochements en plan Pour les deux direct ions du vent envisagées dans les Règles, le côté sous le vent de chaque angle rentrant e st soumis à la pression s' exerçant sur le côté au vent sur une longueur égale à celle de ce dernier côté. Le raccordement avec la dépression se fait, s' il y a lieu, sur la demi-longueur précédente. Commentaire ---- - - - --- - - - ---- - - --- - - - ---- --- - --, Les figures C-II/-36 et 37 donnent une application des règles 2,4 1et 2,42 poury = 1. a Décrochements en élévati on. Figure C-II/-36 -0.5 ~ lb>' 1l1l:l.IiJ:E3-o,5 ~ Û ~ Décrochement en plan. Figure C-III-37 2,9 Const ructions courantes à base rectangulai re méthode simplifiée Dans le cas où les const ruct ions prismati ques à base rectangulaire présen- t eraient les caractérist iques définies en R-III-2,91, les règl es simpl ifiées ci-ap rès peuvent êt re appliquées. Commentai re Les Règles simplifiées concernent plus spécialement les bâtiments à usage d'habi tation ou de bureaux, constitués par des blocs parallélépipédiques composés en principe d'étages identi ques, de hauteur normale, avec murs et cloisons en maçonnerie. Elfes peuvent être étendues (111-2,923) à des bâtiments à usage industriel ne présentant que certaines des caractéristiques précitées. Les simplifications ne devant pas conduire à des résultats inférieurs à ceux découlant des Règles générales, ces Règles simplifiées constituent une enveloppe défavorable. Chacun de ces deux ensembles de Règl es - simplifiées ou générales - forme un tout et, sous aucun prétexte, ils ne peuvent être combinés. 2,91 Caractéristiques La const ruct ion est const it uée par un bloc unique, ou des blocs accolés à toit ure unique. - La base au niveau du sol est un rect angle de longueur a et de largeur b. - La hauteur h, différence ent re le niveau de la base de la construct ion et le niveau de la crête de la t oitu re, est inf érieure ou égale à 30 m. ~ C S T B suivant es : Règles NV 65 Chap it re 3 : Effets du vent - Les dimensio ns doivent h - ~ 0, 25 a ob liga toi rement respect er les conditions 85 h - .::;; 2,5 avec la condit ion supplémentaire a b -,; 0,4 si a h - > 25 b ' et h f 50: - pour les toitures à deux versants plans 2 2 f s - h pour les toitures en voûte. 3 - La couv erture est : - soit une toiture-terrasse; - soit une toi t ure unique de hauteur f à un ou deux versants pla ns incli nés au plus de 40°sur l' horizont ale ; - soit une voûte dont le plan t angent à la naissance des di rect ri ces de la voûte est incl iné au plus de 40° et au moins de 22° sur l'horizontale. Commenta ire r ~ bd] r ~ LJJ a Ll1 f < hl2 a:S:40 ' b f :S:213h 22':S:a :S:40'(') ou 0,404:'> tga :S: 0.839 Figure C-III-38 J. l a condition don née pour n correspond, pour une voûte à direc trice parabolique ou en chaînett e, à une îtècne comprise entre le dixième et le cinquieme de la corde a ou b. - Les parois verticales doivent: - reposer di rectement sur le sol ; - êt re planes sans décrochements ; - présenter une perméabilité ~ (R-III-l,313) inférieure ou égale à 5 ou pour une seule d'entre elles égale ou supérieure à 35. Commentai re La perméabilité moyenne de 5 % correspond en pratique à la perméabilité des bàtiments d' habitation ; la perméabilité de 35 % correspond à celle d'une paroi de la construction ou d'un compartiment de celle-ci. munie d'une grande baie libre ou de parties ouvrantes pouvant découvrir simultanément plus du tiers de la surface de cette paroi. La construction doit êt re située sur un terrain sensib lement horizontal dans un grand périmètre (R-III-l,241). ©CSTB 86 Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 2.92 2,921 Pressions dynamiques Valeurs Les pressions dynamiques sont constantes sur tout e la hauteur de la construction et sont données par la formule : q ~ (46 + 0,7 h) k, k, daN/ m'; k r coefficient de zone, ayant pour valeur : Tableau 11 Pression norma le Pression extrême Zone ' 1,00 1,75 Zone 2 1,20 2,10 Zone 3 l ,50 2,63 Zone 4 1,80 3, 15 Zone 5 2,40 4,20 k, coeff icient de site (R-IlI-1,242) ayant pour valeur : Tableau 12 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zon e S Site protégé 0,80 0,80 0,80 0,80 (1) Site normal 1,00 1,00 1,00 1,00 1, 00 Site exposé 1,35 1,30 1,25 1,20 1, 20 1. La notion de site protégé n'est pas prise en compte dans cette zone. 2,922 Réductions 1) Les pressions dynamiques relati ves aux surfaces ab rit ées (R-IIl-l ,243) peuvent êt re réduites de 25 %. 2) Les pressions dynami ques détermi nées suivant la règl e R-IlI-2,921, doivent êtr e affectées d'un coefficient de réduct ion ô donné par le diagramme de la figure R-IlI-9, en fonction de la plus grande dimension horizontale ou verticale de la surface offerte au vent (maître-coupl e R-IlI-1,13) afférente à l' élément considéré dans le calcul. s 1"- 5 0 0.7 0,80 0,90 0,85 0,95 1,00 0.7 0,50 1 2 3 456 18 110 15 20 30 40 1 100 200 m 1M 7 9 50 PLUSGRANDE DIMENS10 NDELASURFAce OFFERTEAUVENT Coefficient de réductio n Ôdespressionsdynamiques pour les grandes surfaces. Figure R-II/ -9 ©CSTB Règles NV6S Chapitre 3 : Effets du vent Pour les éléments cont inus, le coefficient 0 à adopter est celui correspon- dan t à la plus grande dimension de la surface offerte au vent affére nte à chaque travée considé rée comme librement appuyée. La totalité des réductions (R-III-2,922-1 et 2) ne doit en aucun cas dépasser 33 %, et compte tenu de ces réductions et de l'effet de site, la pression dynamique normale corrigée ne doit jamais desce ndre au-dessous de 30 daN/m'et la pression dynamique extrême corrigée au-dessous de 52,5 daN/ m' . 2,923 Majorations Dans le cas de bâti ments à usage industriel, pour teni r compte de l' effet des actions dynamiques parallèles à la direction du vent, il convient de multi- plier les pressions dynamiques servant au calcul de l'action d'ensemble par un coefficient de majorat ion f3 s au moins égal à l'unité, donné par: Tableau 13 Pression normale Pression extrême Ossature en béton armé 0,7 + 0,3 {f 0,85 (0,7 + 0,3 {fI sans excéder 1,27 sans excéde r t.oa Ossature en acier 0,5+ 0,5 {f 0,85 (0,5+ 0,5 {fI sans excéder 1,47 sans excé der 1,26 T é tant la période en secondes du mode fondament al d 'oscillat ion du bâtiment. 2,93 Actions extérieures La direction du vent étant supposée normale aux parois verticales de la construction, les coefficients à prendre en compte sont les suivants. 2,931 Actions moyennes 2,931-1 Parois vert icales au vent : ce = + 0,8 : sous le vent : ce = - D,S. 2,931-2 Toiture 2,931-21 Vent normal aux gé nérat rices C, désignant le coefficient de press ion moyen (versants plans) ou le coeffi- cient de pression ponctuel (voûte) est donné par le tableau 14 où crdésigne l'angle en degrés du versant avec le plan horizontal ou de la tangente à la voûte avec l'horizontale. <> CST8 88 Table au 14 Au vent Sous le vent 1"1 c. c. -2 (e lOb) 0° s la] s: 10° 100 1,5 0,333- , 00 Versa nts plans - 2 ( 101 ) 10' s ]«] s 40' , 100 -0,5 0,60+ 100 ( 101 ) ( , 101)) 0° s: [c ] s 10° -1 ,8 0,40+100 -1,8 0,40+ , 00 Voûte avec min imum ( 101 ) 10° s lai s 40° ; - 0,8 -1 ,8 0,40 - , 00 -2 avec ma ximum , 100 = -0,27 Commentaire Toit ures à versants plans ou en voûte. Coefficient Voir aussi commentaire au 2- 94. Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent c, AUVENT SOUS LE VENT 1 1 1 1 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 40 30 20 10 10 20 30 40 0,1 1 -0,1 , -- - -0, , , , .. , , / r -0,5 , , / -0, , , , -0,7 , , , -0,: 0 ' A - Toitures à versantsplans B - Toitures envoûtes Figure C-II/-39 2,931-22 Vent parallèle aux génératrices On adopte pour c, la valeur du tableau 14 correspondant à a = 0 pour les versants plans. 2,932 Actions locales Le long des rives de toitures et des arêtes verticales, à part ir de la rive ou de l'arête verticale sur une profondeur éga le au dixième de la plus petite dimension horizontale b de la construction : c = 2 ce {succion}. Aux angles dans les parties communes des zones précédentes concernant les rives de toiture : c = 3 ce (succion) . ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 89 À ces actions locales s'ajoutent soit d'a utres actions extérieures telles que les actions moyennes sur les faces inférieures des débords de toiture, soit les act ions intérieures, sans que le coefficient résu ltant puisse dépasser respecti vement - 2 ou - 3. r-' Commentair e Ces actions locales ne sont applicables w-I _2J.O,1.\" qu'au calcul des éléments de =-1,4 :1 couverture (tuiles, ardoises, plaques), e \ 10· de revêtement ou de zinguerie des +0,3 constructions e t à leurs attaches et appuis dans les zones définies en R-I!!- Danslazone ABcoefficient resultafllde _ 2.2limile - 2. Dons lazone aCc:oeffiôenrrésu/wu de-l ,l . 1,322. 0"",10 , ,,,,,, ""w k"" , "" - l,a. Dans la zone ABcoefficient résultant de - 2,2 Exemple de limitation du coefficient limité à - 2. rés ultant. Dans la zone BC coefficient résultant de - 1,7. Figure C-II/-40 Dans la zone CD coefficient résultant de - 1,0. 2,94 Act ions intérieures Const ructions fermées : Ci = ± 0,3 Const ruct ions ouvertes: ouverture au ve nt : Ci = + 0,8 ouverture so us le ve nt: Ci = - 0,5 Commentai re -0,72 -0.5 5' +0.8 -+ \.lO -0,27 +0,8 -0.5 Construction fermée à deux Construction ouverte à to iture en voûte versant s plans. à génératrice circulaire. Exemples d 'application. Figure C-III-41 2, 95 Actions résultantes unitaires sur les parois et les versants Elles sont dét erminées en combinant de la façon la plus défavorable pour chaque élément, les actions extérieures moyennes et les actions intérieures (R-III-2,931 -2,94). Elles sont exprimées par (c, - c) q. Comment aire • Par exemple pour les parois verticales, les actions extérieures moyennes combinées aux actions intérieures, donnent comme actions résultantes unitaires : Const ructions fermées : + 1,1 q Constructions ouvertes: - D,Bq ± 1,3q • Le vent pouvant tourner autour de fa construction, il est possible dans de nombreux cas de se limiter pour les toitures aux seules valeurs maximales des actions sur les versants [par exemple: pour une toiture à 30° appartenant à une construction ouverte, on calcule les deux versants avec une succion (- 0,45 - 0,48) q = - 1, 25 q). Mais les deux valeurs {versant au vent, versant sous le vent) doivent être envisagées dans les structures (par exemple: fermes triangulées, etc.) pour lesquelles la combinaison d'actions différentes sur fes deux versants de la toiture conduirait à des résultats plus défavorables dans certains éléments (treillis de ferme.. J ©CSTB 90 2,96 Actions d'ensemble Règle. NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Elles sont obtenues par la composition géométrique des act ions résul- tantes totales sur les différentes parois de la construction. Elles sont susceptibles de l'application de la règle 111-2,923 relative aux actions dynamiques. Les actions exté rieures locales (R-III-2,932) ne sont pas à reten ir pour l'éva- luation des actions d'ensembl e. Commentai re --- - - - - ----- - - ---- - - -, Par exemple, pour uneconsiruction à base rectangulaire et à toiture- terrasse, la force de renversement est exprimée par T = 1,3 q h a (ou b) que la construction soit fermée ou ouverte, et la forcede soulèvement centrée est exprimée par : - constructions fermées U = 0,8 q S" - constructions ouvertes U= 1, 3 q Su Su étant raire de la projection horizontale de la construction. 2,97 Blocs accolés en une seule fi le à t oit ure unique La méthode simp lifiée peut être éte ndue au cas de plusieurs blocs accolés en une seule file à toiture unique sous réserve que l'ensemble des blocs et chaque bloc pris séparément répondent aux conditions énoncées en R-III-2,91. Indépendamment du calcul d'ens emble, t ous les blocs intermé diaires doivent être considérés comme fermés et isolés, et vérifiés pour résister à des act ions d'ensemble égales aux 6/10 de celles calculées selon la règl e 111-2,96, le vent soufflant nor malement au plan des joints. 3 Constructions prismatiques à base polygonale régulière ou circulaire 3,0 Prescriptions communes 3, 01 Pression dynamique La pression dynamique à prendre en compte est défini e en R-III-1,2. 3,02 Direction du vent Pour le calcul des actions d' ensemble, la directi on du vent est supposée : - normale à une face pour les prismes de trois et quatre côtés (R-III-3,1-catégorie 1); - normale au maître-couple maximal (dont l a largeur d est égale au diamètre du cercle circonscrit, nervures comprises le cas échéant) pour les prismes de plus de quatre côtés et les cyli ndres (R-III-3,1-catégories Il à VI). Dans le cas des prismes et des cyli nd res àaxe hor izontal, on doit considérer également l' acti on du vent souff lant par allèlement aux générat rices. (!;leSTS Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 3,03 Rapport de dimensions le À. est le rapport de la haut eur h (t oit ure compr ise) ou de la longueur totale 1 à la largeur d du maît re-couple déf ini en R-III-3,02. h ou 1 À. = - - _ d Pour les constructi ons dont Je maître-couple n'a pas une largeur constante sur toute la hauteur, et qui peuvent êt re assimi- lées aux constructions prismat iques à base polygonale régulière ou circulaire (R-II I-3,1), À. est donné par l' expression : À. s, S, ét ant la surface du maître-couple. 91 Comment ai re Exemples de détermination du rapport À. 1 , d h h rx h rx • 1 v, Il • À:+ • 0 dO .[) "rh -ri!''''' df' 1 . - h' i " l.=-%- À= - " Figure C-II/-42 3,1 Caract éristi ques Commentaire --- - --------- - - ------ En pratique cet article concerneprincipalementlescheminées, les réfrigérants, les tours à usage industriel ou à usage d'habitation, les réservoirs horizontaux ou verticauxsur tour ou sur pylône. Ces constructions ont pour base un pol ygone régulier ou un cercle. Elles comprennent les catégories suivantes; - Catégorie 1 : Prismes de trois ou quatre côtés. Catégorie Il : Prismes de plus de quatre côtés et de dix côtés au plus avec ou sans nervures arrondies. - Catégorie III : Prismes de plus de dix côt és et de vingt côtés au plus, avec ou sans nervures arrondies. - Catégorie IV : Cylindres à base circulaire avec nervures minces ou épaisses à arêtes vives. O CSTB Règles NV 65 Chapit re 3 : Effet s du vent ~ - - - - - - - - - - = = . : . . : . . . . : : : : - Chapit re V : Prismes de vingt côtés et plus avec ou sans nervures arrondies et cyl indres rugueux à base ci rculai re sans nervu re. - Catégorie VI : Cylindres lisses à base circulaire sa ns nervure et possédant un poli spéculaire et durable. Commentaire - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ~ Le classement en six catégories découle des résultats des essa is aérodynamiques qui ont été effectués ; ce classement est fonction du nombre de c6tés et de l'existence ou non de nervures vives ou arrondies. Toutefois, les essais n'ont pu couvrir tous les cas et certains types de prismes et de cylindres ne sont pas envisagés, par exemple les prismes de moins de vingt c6tés avec nervures vives et les cylindres à base circulaire avec nervures arrondies . Les tubes ou les f ils cylindriques rugueux et les câbles torsadés sont t raités en R-III-6,13. Peuve nt êt re assi mi lées les constructions tronconiqu es ou en f orme d' hy- pe rboloïde de révolution, à condit ion toutefois que l' angle à la base ne so it pas inférieur à 70°. 3,2 Coefficient global de t raî née c Pour un rap port de dimensions quelconque, le coeff icient global de t raînée a pour valeur ( t= y ( to ; - le coeff icient y ét ant pri s égal suivant les cas (R-II I-3,3) à Yo' h ou Y, ; le coeffici ent c"" coefficient global de t raînée pour un rapport de dimen- sions À. = 2,5 (const ruct ions à génératr ices verticales reposant sur le sol) et À ~ 5 (constructions à générat rices vert icales élo ignées du sol et construct ions à générat rices horizonta les), étant donné par le tableau VII en fo nction de la catégorie à laquelle appartient la construction. Dans le cas part iculier de demi-cylindres (catégories V et VI) ouverts sur toute leur hauteur le coefficient (to peut être pris égal à : concavité au vent (ta = 1,45; convexit é au vent c ta = 0,75. Commentaire Remarques sur le coefficient c to ai Prismes à base polygonale régulière. Les valeurs de CIO sont fonction du nombre de côtés, de l'existence ou non de nervures, de leur espacement, de leur saillie par rapport au diamètre circonscrit d, du rapport de cette saillie à la largeur de leur embase, et de leur forme même. Il est impossible d'exprimer CIO sous une forme simple tenant compte de tous ces facteurs et il a été jugé suffisant de donner les valeurs de G IO correspondant aux cas rencontrés fréquemment dans la pratique. b) Cylindres à base circulaire. Le coefficient c" dêpend : - de la rugosité de la surface : La rugosité de la surface est un facteur important en particulier pour les grands diamètres. Les valeurs do nnées po ur la catégorie VI sont relatives aux surfaces particulièrement polies et conservant ce tte propriété dans le temps, telles que celle de l'acier inoxydable, de l'aluminium ou de la peinture laquée parfaitement entretenue. - du nombre de Reynolds R. ~ Vd . v Pour les vitesses du vent Vadmises dans les calculs Rea une influence considérable sur CU! .' mais la vitesse V n'étant pas utilisée dans les Règles, le nombre de Reynolds a été transformé en utilisant la formule q = V"/16, 3 1R-III-l ,21i de telle sorte que l'expression d,JQ = 1,5 correspond en fait à Vd =6 et à un nombre de Reynolds de 4,17 x ID' avec un coefficient de viscosité ci nématique v = 14,4 x 10. 6 m 2/s . ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effet s du vent Tableau 15 Cat égori e Constructions à base polygo nale réguli ère ou Coeffici ent s cir cul aire C," 1 Prismes de t rois ou quat re côtés 1,30 Il Pri smes de plus de quatre Cinq côtés 1,05 côtés et de dix côtés au Six côtés 0,95 pl us avec ou sans nervures Huit côtés 0,B5 arrond ies. Dix côtés O,BO III Prismes de plus de di x côtés et de vi ngt côtés au plus, avec ou sans nervures arrondles'" (n étant le nombre de côtés) . d e 0,2B 1,05 - 0,025 n d < 0,28 et d,iq ~ 1,5 1,05 - 0,025 n 0,5 < d-.JQ < 1,5 O,BO - 0,02 dfcï - 0,25 n In-c tûl dfcï s 0,5 0,B5 - 0,005 n IV Cylindres à base circu lai re avec nervures 0,75 minces ou épaisses à arêtes vives (sailli es comprises entre 0,01 d et 0,10 dl . V Prismes de vingt côtés et plus, avec ou sans nervures arrondies. Cylindres rugueux à base ci rculai re sans nervure!". d z 0.28 0,55 d -c 0,28 et dfcï , 1,5 0,55 0,5 < d-.JQ < 1,5 0,B5 - 0,20 dfcï dfcï s 0,5 0,75 VI Cyli ndres à base circul ai re sans nervu re et possédant un pol i spéculaire et dureble'". d ë 0,28 0,45 d < 0,28 0,45 et d--JQ;;:: 1.5 0,5 < d...JQ < 1,5 0,90 - 0,30 dfcï dfcï s 0,5 0,75 1. Dans les inégal ités d est exprimé en mètres et q en o ëcaoewtcos par mètre carré ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent commentaire • Interpolation. - Les cylindres rugueux et lisses à base Tableau 16 circulaire sans nervure (catégories V et VI) admettent Pression CI. minimal une valeur minimale de CIDlorsque dvq 1.5; or on dynamique C'O maxi ma l {Q,7SI (0.55 ou 0,45) est assuré d 'avoir d;'Q 1.5quel que soit a. dès que 30 daN/m 2 ct S 0,09 m d = O.28m d :2: 0,28 m : c'est le cas couient des constructions cylindriques (cheminées, réfrigérants, tours. etc.). 52,5 daN/ ml oso.nsrn d .0.21 m • Par contre lorsque d est inférieur à 0.28 m. on 100 daN/m 2 e s o.os o- doit vérifier la valeur de d;'Q. Lorsque d;'Q 0.5. la 170 daN/ m 2 c so.œm oac.tz rn valeur de c'oest directement donnée par Je tableau 297,5daN/m 2 ct 5 0,02 m d. O.OS m «; = 0.75) .. lorsque 0.5 < d{,l < 1.5. on interpole linéairement entre les valeurs extrêmes de C ro en • Les prismes et cylindres reposant sur une paroi de fonction de d;'Q.. mais les pressions dynamiques grandes dimensions normale à leurs génératrices normales q ne pouvant varier qu'entre 3Det (cheminée reposan t sur une toiture-terrasse) sont 170 daN/m 2 • et les pressions dynamiques extrêmes soumis aux mêmes règles que les otismes e t entre 52.5 et 297,5daN/m 2 (R-1I/-1.246). les cas où il cylindres à génératdces verticales reposant sur le sol. faut interpoler sont relativement peu iréquents ; on est assuré d 'avoir à adopter les coefficients du tableau 16 lorsque d a les valeurs suivantes, PRISMES ET CYliNDRES 3,3 Coeffici ents y i1général1lc8s •"o' ,,_œ. vertie&lea verticales hcrm1IIlles on contact élolo;Jléos av&Cle sol. du sol (lIJ non 3,31 Pri smes et cylindre s à génératrices v erticales .... l if reposant sur l e sol (Yo)' ou éloignés du sol d'une d i stance e h (Y h ) y; /"- r. Prismes et cylindres à générat r ices CATB30RIES À CATEGORI ES III et IV 11l.IV horizontal es reposant ou non sur l e sol (Y h ) 1." 1= 18= 1'1 1 1- 1::g - Les coefficients 1 0 et rh sont lus sur l'échelle fonctionnelle (fig. R-III-10) en I-l;J- f- t;: jg::; fonct ion du rapport de dimensions À. -,-,s- t: -1,-45- =- Pour les prismes relevant de la catégorie III, r o ou rhest obtenu par inter- " -15 - polation linéaire en fonction du nombre n de côtés ent re les coefficients - 1."- " correspondant à n 10 (catégorie Il) et ceux correspondant à n 20 -1,20- ra : 1-1,10- - (catégorie V). - 1.35-': " " Commentai re f- 1.30 - r- "- r- 1,15- 1- '- - 1,05 - • Des essais ont montré que pour les prismes et cylindres à f- - f- I.'" génératrices horizontales l'influence du sol était négligeable en ce 1- 1,25- f- -1- '- 1.03 qui concerne la valeur du coefficienty. /1 n'en est plus de même pour f- - I-l,œ- 1,02 _ la répartition des pressions le long d 'une section diamétrale (R-II/- 1-1,20 - l- I- 7 -f- -_ 1." _ - 1,10- 2.411 3). - 1,15- 1- '- 1,00· • Dans le cas des prismes et cylindres à génératrices verticales en contact avec le sol et pour les catégories Vet VI. les valeurs de 1 0 -1,10- - ,- - 1,00- r-1,oo- indiquées ci -contre, entre 1 et 1.05, sont respectivement égales à : - 1,05- 1.005. 1. 01. 1. 02. 1.03. et 1.04. -1,05- - ,- C - ,- =--"" --; §-'O'''-j -1.00- ;- 1,00- as =-' r- 0,9S- 1- 0,95- 1= 1- 0 90 f- - 10 0.90 0,90 < 1,0 Constructions prismatiques à base polygonale réguli ère ou circulaire, Coefficients 't , ou Y h , Figure R-II/-1Q t:lC5TB Règle. NV 6S Chapitre3 : Effetsdu vent 95 3,32 Prismes et cylindres à génératrices verticales éloignés du sol d'une distance e < h Le coefficient r. t enant compte de la distance au sol e, est donné par la e formule: 1 = 1 - - (1 - v ) e D h e 'h 3,4 Actions extérieures 3,41 Actions moyennes 3,411 Paroi s 3,411- 1 Prismes de trois et quatre côtés (catégorie 1) à génératrices verticales et éloignés ou non du sol, ou à génératrices horizontales et éloignés du sol d' une distance e ;, d. C'est l' acti on normale à une f ace qui donne les plus grands efforts. Elle est déterminée avec: c. = + 0,8 pour la face au vent; c, ~ - (1,3 y - 0,8) po ur les faces sous le vent. Commentaire _ 0.85 a ' Prismes à base carrée . Courbes donnant le coe fficient c. en fonction de l'angle d'attaque du vent sur une face. Figure C-I/I-43 .,. ., • <.• ." c, o.• <. .,. ~ Cl ~ Il.- Ht-+<. ' • Dansle cas d'uneconstructÎon en treillis complètement bardée, il peut arriver que l'effort maximal dansles barres ne soitpas donné par fe vent normal à une face. • À titre indicatif. pour une direction quelconque du vent le coefficientde pression cepour les différentes faces d'unprismeà base carrée, dans une section diamétrale, est donné par le diagramme de la figure C-II/-43 pour trois valeurs du coefficient y (fig. R-II/-Si y =0,85, y = 1 et y = 1,5, en fonction de l'angle d'inclinaisona de la face considéréesur la direction du vent. L'actionP, =cf/ q est normale à la surface quelleque soit l'orientation duvent Poury compris entre 0.85 et 1ou entre 1et 1,5 on procède par interpolation linéaireen fonction de y. • Établi pour une construction à basecarrée, le diagramme (figure C-IIf-43i ne donne que des valeurs approchées pour uneconstruction à base triangulaire. 3,411 -2 Prismes de plus de quat re côt és (catégories Il, III et If) el cyli nd res (cat é- gor ies IV. V et VI) à génératrices vertica les et éloignés ou non du sol ou à générat rices hor izont ales et éloignés du sol d' une distance e ;, d. Le coeff icient de pression ceà prendre en compte dans une section diamé- trale est donné par les diagrammes de l a figure R-III-11 en fonct ion du coeff icient y et de l' angle d' inclinaison cr de la surface plane ou du plan tangent à la surface courbe sur la directi on du vent . ©CSTB 1,0 CAT; GORIEII 0,8 0,6 0,_ 0,2 _ u " 0, au ven eus 1a van 0, 0, Y ~ 0, " Y- " " au vent 10 ATÉGORIE l 0,8 0,6 0, 0,2 u" ·0, -<J, 15 -<J, · 1, ·1, ·1, "" s le ven Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 1,0 CATÉG 1,0 ATÉG ORIEV ORlE VI 0,8 0,8 0,6 0,6 0,_ 0,_ 0,2 0,2 0 2 °° _ ° _ 2 0 20 _ c ' Y ~ 1 u" ~ 1 0,2 0, Y ~ 1 , 3 0, Y- l 0, 0, 1, 1,0 1,2 au vent " sous le vent au vent .. us le vent 1 Figure R-Ill- ll Pou r les coefficients y supérieu rs à 1, on procède par int erpolation l inéaire ent re les valeurs limites: y ~ 1 et y ~ 1,5 (cat égories Il et IV) ; Y~ 1 et y ~ 1,3 (catégories V et VI)'"'. Pour les pri smes relevant de la catégorie III, le coeff icie nt de pr ession ce à prendre en compte dans une section di amétrale est obtenu par int er- polation linéai re en fonction du nombre n de côtés ent re les coeff icients de p ressio n co rrespondant à n 0= 10 (cat égorie 11) et ceux corresponda nt à n ~ 20 (caté gor ie V). 0 . Pour les catégories 11 el IV le coeaceru 'f ne dépasse pas 1,54 (pour}. '"' co), et pour les catégor ies V et VI il ne dépasse pas 1,3 (pour). '"' CIO) ; les courbes sont donc données respect ivement : pour les catégories Il el IV pour t = 1,0 el y = 1,5 pour es catégor ies V et VI pour Y= 1,0 91 Y= 1,3 ©CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 97 donnerpar intégrationles valeurs des coefficients CIO et 1,3 CI O' Les diagrammes des catégories V et VI sont donnés sur la figure C-II/-44 sous forme polaire, cette représentationétant souvent utilisée Figure C-IJ/-44 • Interpolation. - Des essais pour des rapports de dimensionÀ infinis ont permis de déterminerles courbes pour y = 1,5 ouy = 1,3. La loi de variation des courbes entre y = 1 et y = 1, 5 ou 1,3 n'apas encore été déterminée avecassez de précision. Pour ne pas compliquer les calculs on a admis dans les Règles qu'elle était linéaire, et qu'il était possible d'extrapoler pour y supérieurà 1,5 ou à 1,3 (pour y infini les valeurs maximales dey sont respectivement égales à l,54 et 1,33) et poury inférieur à 1. Co mmentaire • Catégorie Il . En fait il existeune courbe pour chaqueprisme de la catégorie Il, suivant le nombre n de côtés. Cependant pour sixet huit côtés, les deux courbes sont pratiquement confondueset restent très peu différentes des courbes pour cinqet dixcôtés. C'est donc la courbe six-huit côtés qui est donnée dans les Régies. Elle constitue une bonne approximation pour cinq et dixcôtés. • Catégorie IV. Lacourbe donnée représenteles valeursmoyennes de lapression sur chaque faceoude lapression ponctuelle, sans tenir compte desnervures. L'intégration de cette courbe donnedans chaquecas pour CIO des valeurs inférieures à cellesdu tableau VII, ces dernières tenant compte, elles, de l'influence de lanervuration. • Catégories V et VI. Les courbes données pour les catégories Vet VI ne correspondent pas à uneréalité physique: en effet les valeurs données dans le tableau VII sont des valeurs moyennes entre les résultats d'essais pour diverses rugosités, et de plusle coefficientcen'est pas absolument constant le long d'une génératrice à cause de l'influence desabouts. Les courbes ont été établies en fonction de courbes expérimentales pour CalégorieV ~ J 1 . CalégarieVI !< ~ J 1 . 3,411-3 Cylindres (cat égor ies V et VI) à générat rices horizontales et reposant sur le sol ou éloignés du sol d' une distance e < d. Commentaire Seules les catégories Vet VI ont été étudiéesen souffleriepour une distance e < d. Il n'est pas possible de donner actuellement des courbes de variationdu coefficient ceen fonction du rapport eldpour les autres catégories. Le coefficient de pression ce à prendre en compte dans une section diamé- trale est donné par les diagrammes R-III-12 pour y ~ 1 et y ~ 1,3, en f onct i on du rapport e/d et de l' angle d'incl inaison 90° - a Ode la normale à la surface courbe sur la direction du vent. Pour une valeur du rapport e/d et des coefficients y supérieurs à 1, on procède par interpolation linéaire entre les courbes correspondant à y ~ 1 et y ~ 1,3. ©CSTB Fig. R-II/- 12 b Fig. R-II/-12d 98 CATI:.GORJE:V -1 ""'_. -r-v- ,-"-=" CATËGORIEVI y"" face supérieure FIIC8 supérieor8 3,412 Toitures Co O. , O. O. , -o -c. nr -c. .e. · 1. -1 -14 Fig. R· //I- 12 a Co o. o. O. 0.2 , " -c. -o, " -o. -t . -t.z -1' -1,6 Fig. R-I/I- 12c ;.., : "0.10 :=0,20 • 1,00 : =0.20· ·· · · · ·· · - -a-- ',DO - 90"0:;;" 1 n:.GORJEV y,. , œ ATEGORIEVI1=1,3 Facesupérieure " 0: 0, -c. -e. -c, -<l , -1. - 1,2 -t, -1,6 0, 0, 0, 0,2 -0,2 -0 -o, -c. -t _1' t.e -i , Règl es NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent :SO,1o- ;'=0,20 i,"l.00 9O"_1l0 f aceInférieure 90· ·n· Toitures-terrasses, à versants ou en voûte: on adopte les coefficients donnés pour les constructions prismatiques à base quadrangulaire en R-III-2,131 2_ Toit ures en fo rme de calotte sphérique, de cône ou de pyramide : on se reporte aux règles 111-6,112 - 6,113. 3,413 Face intérie ure d' une construction éloigné e du sol L' action sur cette face est déterminée avec : Ce = - 0,8 pour -=- S 1 h e c. - - 1,4 + 0,6 h c. = - 0,5 Commentai re pour pour e 1 < - < 1,5 h h ' La succion existant sur cette face se cumule le cas échéant avec la surpression intérieure. @CSTB Règle. NV65 Chapit re 3 : Effet s du ve nt 3,42 Actions locales 99 Les actions locales à pr endre en compte dans les zones définies en R-III-1,322 a et b sont celles fixées en R III 2,132. Commentai re /1 est rappelé que les zones définies en R-fII-I, 322 a et b concernent : - les arêtes ou rives de toiture ; - les appui s ou attaches d'un élément extérieur à la construction; - les discontinuités marquées dans les formes extérieures de la construction. 3,5 Actions intérieures Commentaire Faute d'essais, /a Commission n'a pu donner d'indications pour d'autres cas que ceux donnés en Régie. 3,51 Prismes de quatre côtés (Catégorie 1) On app liq ue les act ions int érieures défini es en R-III-2,14. 3,52 Prismes de plus de quatre côtés (Catégories Il et III) et cylindres (Catégories IV, V et VI) 3,521 Constructions fermées Les parois ont une perméabi lit é s 5. On applique simulta nément sur les faces intérieures de tous les compart i- ment s soit une surpression soit une dépression. défini essuivant la catégorie de la construction par le tableau 17. Tableau 17 Catêgorie Surpression Dépression Il c, = + 0,6 (' ,50 - Cl) C, = - 0,6 (l,50 - C,l III C; = + 0,6 <;5 -0,6 (',90- ;'oo-C,) IV <; = + 0,6 (1.40 - c,) C, = - 0.6 (1,40 - c,l - V et VI Ci = + 0.6 (1. 10 - c,) c,= - 0,6 11 ,10 - c} C, étant donnê par la règle 11/-3,2. 3,522 Const r uct i ons ouvertes (cat égori es V et VI uniquement ) On applique une dépression uniforme égale à : - 0,3 q pour les const ruct ions ouve rtes à leur part i e supérie ure (cheminées); - 0,4 q pour les construct ions ouvertes à la f ois à leur parti e supérieure et à leur parti e inf érieure (réfr igérant) ; q ét ant la valeur de la pression dynamique au sommet de la const ruc- ti on. ©CSTB 100 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 3,6 Acti ons résultant es unitai res sur les parois Pour chaque élément, on combine de la façon l a plus défavorable les act ions extérieures et les actions intérieures (R-II I-3,4 et 3,5). Commentaire • Ladépressionintédeure dansles cylindresouverts au sommet étant uniforme, elle necrée que des contraintes de compressiondans les sectionsannulaires. • Pour les cylindresouverts degranddiamètre (tours de réfrigération, citernes, etc.), fa faceintérieure près du sommet peut être frappéesur unepartie de son développement par des rafales plongeantes. {Pour déterminer lahauteur frappéeon considère un vent plongeant à 20 % s'appuyant sur le contour sup étieur du cvlindre.) Dansles parois relativement minces des efforts appréciables en résultent. L'attention des constructeurs est attirée sur ce point. • Oans unesection diamétralequelconque, ladistribution de l'effort tranchant correspondantà l'action des forces extétieuœs (dans le cas d'une cheminée l'effort du vent au-dessus de cette section) et larépartitionpériphérique des pressions suivant le diagramme des cet éç oties 1/, 11/, IV, Vet VI engendrent des flexions transversales défonnant l'anneauélémentaireconsidéré. Cet effet est désigné sous le nom d'ovalisation. À la limite dans le 3,7 Actions d'ensemble prisme à base carréeil se traduit par la flexiondes parois. Suivantles dispositions constructives, les sollicitations dues à l'ovalisation peuvent être équilibréesde différentes manières, entreautres: - par larésistance propre à la flexion transversale de chaqueanneaude construction raidi ou non par des nervures; - par le fonctionnement en voile mince transmettant les forces extérieureslocales à des diaphragmes transversaux indéformables intermédiaires ou extrêmes (cylindres creuxde grande hauteur, hyperboloidesde révolution, etc); - par flexion longitudinalede la paroi lorsquele sol ou une toiturerigideempêche l'effet d'ovetieetiot: dans leur voisinage(cylindres creux de faible hauteur par rapport au diamètre). 1/ est remarqué qu'un cylindre lisse supporte des dépressionslatérales plus importantes qu'un cylindre rugueux, et que par suite les efforts dus à l'ovalisation s'en trouventaccrus. Commentaire - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -, 1/ est rappelé que le coefficient de tiein ée c, = y c w (R-111-3,2) ne s'applique qu'au corps de la construction, toiture exclue. Pour la détermination des efforts sur la toi ture on doit se reporter à la règle 111-3,412. Quelle que soit la construction, elles produisent simultanément (R-III-1,43) un effet de renversement et un effet de soulèvement. Elles sont déterminées selon les cas, suivant les règles 11 1-3,71 ou 3,72. Les actions ext érieures locales (R-III-3,42) ne sont pas à retenir pour l' éva- luation des actions d'ensemble. Les acti ons d'ensemble sont susceptibles de l'application de la règle 111-1,5 (plus parti culièrement 1,52) relati ve aux actions dynamiques . Commentaire L'application de la règle 111-1,5 comporte : - laprise en compte des actions dynamiques (R-III-I,51) ; - la prise en compte de la résonance sous l'action des tourbill ons de Karman (R-II/-I, 52 et Annexe 8). 3,71 Prismes et cylindres à génératrices vert icales 3,711 Const r uct i ons f ermées On considère simu ltanément l' action de renversement et l'action de sou lè- vement créées par les actions résu ltantes totales. © CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 101 Essais sur modèle de chem inées coniques, rapport de dimensions 16,8, avec ou sans réservoir. Figure C-II/-45 0,0595nf RapportdedimerISÎOflS % = 16,8 Z Cheminée et cuve solidaire La comparaison de 3 et 4 montre que le coefficient de traînée de la cuve seule, en présence de la cheminée, etleint Cl" 0.95. FruUde III génératrice 2,55% z Cheminée seule en présence de la cuve, ClIIia-ci élanl indépendante C,=0.74 -- //7/7/7/// Réservoir Isolé Cl" 0,45 c, =0,79 Z Cheminée seule 1/ est difficile d'extrapoler de tels essais au cas général de réservoirs cvtindro-cotvqves posés sur des supports évidés ou non. Cependant à titre indicatif, le coefficient CI applicable à la cuve seule en présence de la cheminée peut être pris égal à celui du support majoré de 25 %. Commentaire 1/ est signalé que, dans le cas d'un réservoir cylindrique supporté par une cheminée conique, les essais effectués sous la direction du professeur Baes ont donné les résultats indiqués par la figure C-III-45: 3,712 Const ructions dont les parties inférieures et supérieures sont ouvertes simult anément ou iso lément On cons idère uni quement l' act ion de renversement créée par la tr aînée T détermi née directement par l'i nt ermédiai re d u coefficient c te à laquell e s'ajoute éventuellement pour les constructions de grand diamètre [« réfri- gérants »] l'effet d'un vent plongeant à 20 % (C-III-3,b). 3,72 Prismes et cylindres à génératrices horizontales 3,721 Vent normal au x génératrices 3,721-1 Cyli ndres éloignés du sol d'un e distance e ;, d On app lique la règl e 111 -3,71. 3,721-2 Cylindres re posant sur le sol ou éloignés du sol d 'une distance e < d En plus de l' action de renversement déterminée se lon la règle 111 -3,721-1, on consi dère pour les cyl ind res dont le diamètre est i nfér ieur à 1,00 m, l'effet de soulèvement: u = Cu qSt S, éta nt la surface du maître-couple, où Co = o,5+- 1 c 0 o pour d-Jq ,; 2,5 ; pour 2,5 < dvq < 5,0 ; po ur dvq ;, S. 3,722 Vent parallèle aux génératrices On considère uniqu ement : l' acti on de renversement creee pa r la t ramee T qu i a pour valeur : T 1,00 qS da ns le cas de cylindres à embouts plans T OAD qS dans le cas de cylindres à embouts en forme de calottes hémisph ériques 5 étant la surface diamétrale du cyli ndre, © CSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent (Dans le cas de cylindres de diamètre d à embouts en forme de calott es sphériques de flèche f quelconque on interpole linéa irement en fonct ion du rapport e/d entre les valeurs précédentes.) - et éventuellement la force d'entraînement applicable à la surface latérale au-del à d'une distance égale à 4 d à partir de la surface frappée, et prise égale à 0,010 q daN/ m'. Comme ntai re Cette règle ne s'applique pas aux cylindres possédant un poli spéculaire e t durable (catégorie VI) pour lesquels il n'existe pas de résultats d 'esseis. 4 Panneaux pleins et toitures isolées 4,0 Prescriptions communes 4,01 Pression dynamique La pression dynamique à prendre en compte est définie en R-III -l,2. 4, 02 Force horizontale d'entraînement Pour un vent parallèle aux panneaux ou aux versants des toitures, l' acti on d'ensemble est assimilée à une fo rce horizonta le d'entraînement, somme de deux forces de frict ion appliquées à chaque face . La valeur par face de chacune des forces unit aires est prise égale à ; - 0,010 q pou r les faces planes et pour les faces comportant des ondes ou des plis pa rallèles à la direction du vent, - 0,020 q pour les faces comportant des ondes ou des plis normaux à la direct ion du ve nt, - 0,040 q pour les faces comportant des nervures normales à la directi on du vent, q ét ant la pr ession dynamique au niveau de la crête de la t oiture. 4,03 Actions locales Les éléments situés dans les zones définies en R III 1,322 b doivent être calculés avec un coefficient résultant de - 2. Commentaire ---------- ---- - - - ----, La condition R-II/-1,322 ai n' étant pas réalisée, il n'y a pas lieu d'appliquer les coefficients s'y rapportant. 4,1 Panneaux pleins 4, 11 Caractéristiques Entrent dans cette catêgorie toutes les plaques planes rectangul aires verti- cales en contact ou non avec le sol. Commentaire --- ------- - - - - - ---- - --- - - - - - - - - -----, • Dans le cas où le panneau n'est pas vertical, on se repor te aux toitures isolées à un versant (R-III-4,22i, • Les murs constituent un cas par ticulier des panneaux plei ns en contact avec le sol. © CSTB Règles NV 65 Chapitre3 : Effetsdu vent 103 4, 12 Direction du vent Le vent est supposé avoir la di rection qui donne au coefficient global de t raînée Ct savaleur maximale. Commenta ire Pourles paroisplanes (murs, panneaux, écrans, signaux oupoutres pleinesisolées) et pourles toitures à unversant ne faisantpaspartie d'un ensemble et de rapport de dimensions Acompris approximativement entre 0,30 et 4 (éléments en contact avec le sol) ou 0,60 et 8 (éléments éloignés du sol) il advient que pour un vent attaquant la plaque sous uneincidence oblique, l'action totale est supérieure à celle donnée par une incidence normale. Le maximum est atteintpour la plaquecarrée et pour u a 35°, a étant l'angle de la direction du vent avec la plaque considérée (valeur trouvée par Eiffel : 1, 57 ; valeur trouvée par Prandtl : 1,75). Le vent pouvant prendre n'importe quelle direction, onest doncamené à supposer sa direction telle que le c, soit maximal pour les différents rapports de dimensions A, c'est-à-dire: - le vent normal à laplaquepour les grandes valeurs de s ; - le vent oblique (angle d'attaque voisin de 35 °) pour les petites valeurs de À. Ces modes d'action sont pris implicitementen compte par la règle 111-4,14. Commentaire Pour une direction du vent donnant au coefficient Ct sa valeur maxi male (C-IIl-4,12), l' action d'ensemble normale au panneau, est déterminée par l'expressi on : T = Ct q hl 4,13 Rapport de dimensions À À est le rapport de la haut eur h à la dimension hor izont ale 1 du panneau considéré : À h/l. Â. est toujours considéré comme infini pour des panneaux éloi- gnés du sol compr is entre deux plans. • Sur unpanneau, le coefficient c caractérisant l'action résultante se confond avecle coefficient crcaractérisant l'action d'ensemble. • Au cas où il seraitnécessaire de décomposerl'action résultante sur chaque face, onpeut considérer qu'elle est la somme d'une pression déterminéeavec: Cl = + 0,8 sur la faceau vent et d'unesuccion déterminéeavec: c, =- tc, - 0,8) sur la face sous le vent. Actions d' ensemble 4,15 4,1 4 Coefficient global de t raînée Ct Le coefficient global de t raînée c, app licable à la surface réelle 5 du panneau, soit en contact avec le sol, soit éloigné du sol d' une dist ance e h, est donné en foncti on de À par l'échell e foncti onnell e de la figure R-III-13. Pour les panneaux éloignés du sol d'une distance e < h, on interpole linéairement en fonction du rapport e/h entre les valeurs correspondant à : e = aet e = h. Panneaux pleins. Coefficient cr" Figure R-II/-13 PANNEAUX 1 PANNEAUX EN ElOIGNES DU SOL CONTACT AVEC LE SOL /'\ ro.' C, À=t i "a ec 500_ 10'.005 --:: ; - = - " ,,:: - -ll.2L '" 1 BO- -=' - 40 M - " ,,:: - 30 ....Q.QL. , <, 5()-- 10 10 f-- ' 05 - ---.1!L ?O - i-M1- - .illO - - - - ---.!!i: 1" - 1- " - - r-W- -: 1- 004 O.' - - 1.60=' - - - - ---'!L 10 - - - -lE = - 0 - - 30- - - ...Q.QL 16- - 0 15 007 08 - ' 4- !2Q: - - 0 40 7 -!!.QL - - ---1L - - - 6 - - 4,0- 10 1 4"- < -" ...QJ.Q.... - - -L 4 - ---.!lJL - 0 10 .Q2 - - -f . - =>- - 50 - - 020 0,2- 1 2 " - :!i 0 10 '-" '-" '---" © CSTB 104 Règl es NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent où c, est donné par la règl e 111-4,14 ; q est la valeur de la pression dynamique ; h est la haut eur du panneau ; 1est sa dimension horizontale. Pour un vent par allèle au panneau, l' act ion d'ensemble est assimilée à une force horizontale d'entraînement dont la valeur unit aire est fixée en R-III-4,02. 4,2 Toitures isolées 4,21 Caractér isti ques Entrent dans cette catégorie les toitures à un ou plusieurs versants symé- t riques dont l'arête faîtière et les bords sont horizont aux, que le vent peut attaquer par les bo rds sur toute la périphérie et dont la haut eur minimale e au-dessus du sol est supérieure ou égale à : (0,005 a + D,55) ha pour a ~ 40° 0,75 ha pour a < 40° où haest la dimension d' un versant suivant la li gne de plu s grande pente, et a l' angle exprimé en degrés, de la toit ure avec l' hori zont ale. Lor sque du f ait de leur uti lisatio n des toitures isolées se trouvent, pendant certaines périodes, dans des conditions aérodynamiques différentes, elles doi vent être aussi vérifiées pour ces conditions. On retient finalement les act ions les pl us défavorables. Coupe BB Vue en plan Figure C-II/-47 0,75 ha lorsque a < 40°. Pour des valeurs plus faibl es de e il est recommandé d'avoirrecoursaux essais, surtout si les toitures considérées sont de grandes dimensions, ou si les risques en cas d'accidentsont élevés. • Le cas particulier visé par les Règles concerne par exemple les abris de quai le long desquels les trains peuvent séjourner uncertain temps et réaliser des condi tions semblables acel/es exis tant dans les bâtiments ouverts. II concerne également l'accumulationde matériaux sous une toiture isoléepouvant donner lieu, soit à un effet de Venturi pour lequel il n'est pas possibl e de donner des règles générales, soit réaliser des conditions semblables acelles existant dans les bëtimems ouverts. Figure C·IfI-45 bis 1/ a été jugé possible d'étendre les résultats de ces essaisjusqu'à e =h.. pour lespanneaux verticaux afin de se raccorder à la définition des panneauxverticaux isol és dans l'espace pour lesquels e ~ h IR-II/-4,141. Par contre, pour les toitures à faible pente, il se produit un effet de Venturid'autant plus ~ accentuéque la toiture est plus rapprochée du sol ; il a donc été jugé utile de limiter ladistance e à FigureC.1I1-46 Commentaire • Ces toitures ayant pour caractéristique d' être attaquées sur toute leur périphérie, les règles 11/-4,2 ne s'appliquent pas aux toitures en auvent accolées à une paroi qui relèvent des constructionsptismstiooes ouvertes (R-1I/-21. • Les régIes 111-4,2 sont déduitesd'essais sur toitures isolées dont lapente est compriseentre 20°et 40°et pour lesquelles e est égal a0,75 ha' o eSTB • = 'l : '. . Règles NV 65 Chapitre 3 ; Effets du vent 4,22 Toitures à un versant Ent rent dans cette catégorie les toitures planes et les toitures en forme de voûte de surbaissement inférieur ou éga l à 1f7. Dans ce dernier cas on rempl ace la voûte par le versant plan formé par la corde. 4,221 Direction du vent Les directions du vent qui donnent les actions résultantes maximales et les actions d'ensemble maximales sont: a. une direction normale au bord horizont ale de la toiture qui don ne l' acti on résult ant e sur la toiture (R-III-4,223) et une des actions d'en- semble (R-III-4,224) ; b. une direction parallèle au bord horizontale de la toiture qui donne la seconde action d'ensemble (R-III-4,02 et 4,224). 4,222 Rapport de dimensions 1. À. est le rapport de la dimension hasuivant la ligne de pl us grande pente du versant à la dimension horizontale 1parallèle au bord de la toiture: ha À = - 1 4, 223 Act ions résult antes unit aires sur le versant Commentai re - - - - - - - - - - -------- - --, L'annexe 12 donne des exemples d'applications. Le coefficient c à prendre en compte varie linéairement du bord d' attaque A au bord de fuite B. Le diagramme de la figure R-III-14 donne pour chaque valeur de œ, la valeur de c en A et en B. Ces coefficients c sont éventuellement multipl iés par un coeff icient 'Yu. foncti on du rapport À. et de l'angle c du versant sur la di rection du vent (C-III-4,12) et dét ermi né d'après lesvaleurs du coefficient y lues sur l' échell e foncti onnell e de la fi gu re R-III-14. Pour À ;, 0,20 : cr <25' 105 40" <0.< 50" 0. -2535 - 0. 1"=1,, li:< - ' 0- 1 + - ' 0 - ; "talay; 50 -a 0. -40 -'0- 1 +-'-0- : Pour À. < 0,20 : at:':SOO 1..-1 ; quel que soit u, Y a = y. Lorsque a est égal à 0, c'est-à-dire pour une terrasse isolée, la vérification de la stabil ité doit être fait e en prenant : c = ± 0,7 au bord d' attaque et 0 au bord de fui t e. " CSTa 106 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent 0, 0, c , 1 ' . 1 1 l' . " A / 1 / 1 B 1 / / / 1 1 3 2 1 1 1 0 u· BORD DE FUITE B BORD D'ATIAOUE A 1,8 1,7 1,6 1,5 VENT c:;> A 1,2 VENT A 1,1 B 0,9 0,8 0,7 0,6 .- - - - 0.5 0,4 0, À y 40 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Toitures isolées à un versant, vent normal au bordhorizontal. Coefficient c. Rg ure R-/11- 14 - Face sous le vent. Le coefficient c 2 à prendre en compte varie linéairement du bord d'attaque A au bord de fuite B. Sa valeur est obtenue par différence entre l'actionsur la faceau vent et J'action résultante donnée par le diagramme de la figure R-II/-14. B A Comment aire - - - - - - --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---, Dans le casexceptionneloù il est nécessaire de répartir les pressions entre les deux faces, on procède comme il est indiqué ci-dessous: Cas de r = 1. - Face au vent. Le coefficient c, à prendre en compte, constant du bord d'attaque A au bord de fuite B a pour valeur: 0° a. s: 10° c, = 0 ; 10· < 0 < 30· c, = + O,B0 - 10 20 a 30' c, = + O,B. Applicationau casde y ,., 1et a. _ 20°, FigureC-II/-48 Application au cas de y - 1 et a ... 20°. Figure C-IfI-49 Cas der ' 1. Les coeffici ents déterminés selon la méthode indi quée ci-dess us sont multipliés par r. 4, 224 Actions d'ense mble Pour un vent normal au bord horizontal de la toiture, on applique au versant de la toiture la résultante de, efforts dé terminés suivant la règle 11 1-4,223. Pour un vent parallèle au bord horizontal de la toiture, c'est-à-dire lorsque la toiture se trouve dans le lit du vent, l'act ion d'ensemble est assimilée à une force horizontale d'entraînement dont la valeur unitaire est fixée en R-III-4,02. O esTB Règles NV 6S Chapitre 3 : Effets du vent 4,23 Toiture à deux versants symétriques Ent rent dans cette catégorie : - les toitures à versants plans; - les toitures à versants en forme de voûte, de surbaissement inférieur ou égal à 117. On remp lace dans ce cas chaque voût e par le versant formé par la corde ; les toitures en voûte symét rique concave vers le sol, de surbaissement inférieur ou égal à 1/4. On rempl ace dans ce cas la voûte p ar les deux versants plans formés par les demi-cordes. Commentai re 107 ..!s1.. hu 7 Figure C-III·49 bis 4,231 Direction du vent Les directions du vent qui donnent les actions résultantes maximales et les actions d'ensemble maximales sont : - une direction normale au bord horizontal qui donne l'action résultante sur la toiture (R-III-4,233 1) et une des actions d' ensemble (R-III-4,234) ; une direction oblique au bord horizontal qui donne vers les extrémités de la toit ure une act ion résultante (R-III-4,2332) et une act ion d'ensemble (R-III-4,234) qui peuvent êt re plus défavorabl es qu e celles dues à un vent nonmal; une directi on parallèle au bord horizontal qui donne la seconde action d' ensembl e (R-III-4,D2 et 4,234). Commentaire Lorsque le vent est normal au bordhorizontal, les versants lui offrent l' incidence maximaleet une dépressionrègne dansle dièdre. Lorsque le vent est oblique, il peut attaquer les faces intérieures des versants et donner vers les extrémités une surpression dans le dièdre. 4,232 Rapport de dimensions ). ho À. = - (1 + cos 2 a) pour 0" s a s 45" 1 À. ~ ~ pour a > 45° 1 où ha = dimension d'un versant suivant la ligne de plus grande pente ; 1 = dimension horizontale d'un versant ; a ~ angle de l a li gne de plus grande pente d'u n versant avec l'horizontale. OCSTB 108 Règles NV 6S Chapitre 3 : Effetsduvent Commentai re Par convention : - pour a ,; 45°, la définition du rapport de dimensions À est la même que pour la plaque planecorrespondant au maitre-couple pour une direction de vent normale à un des versants ; - pour a > la définition du rapport de dimensions À de la toi ture est la même que pour le versant au vent. Cet te conventiona ét é adoptée pour permettre .- - dans le cas a = 0, la concordance entre la défi nition du rapport À d'une telle toi ture et celle du rapport À de la plaque plane horizontale correspondante : .l - 2 - dans le cas a = la concordance entre la définition du rapport À d 'une telle toi ture et celle du rapport À de la plaque plane verticale correspondante : À. = h" T 4,23 3 Actions résul ta ntes unit air es sur les versants Co mment aire 1/ n'a pas été jugé utile de donner les valeurs de c au-delà de a = 60 °, l'angle a restant en pratique inférieur à cette valeur. 4,233 -1 Vent normal au bord horizont al c Le d iagramme de la figure R-III-15 donne en fonct ion de a variant de 0 à (/Jo, la valeur de c au bord d'attaque A à l' arêt e B et au bord de fuite C, c variant linéairement entre ces points. Lorsque À < 0,20, ces coefficient s c sont multipl iés par le coeffi cient y donné par l'échelle foncti onnell e en foncti on de y (figure R-I II-15). quelle que soit l'incidence o: 1,3 , , 1,2 \Aet 1,1 i.o ueA 0,_ __ _ _ , Bord de fuite C " e:. 0,8 , 0,7 o.e B B \ 0,' 0,_ A _.- A \0,3 , B VEN 0,1 VffiSANT AU 1 n\VERSANT SOUS LE VENT . '""... ' ,' a " ,2 , ... 1/ Bete -0 4 \ iL , , / -0,5 C \ Toit ures isolées à deux ve rsants, vent normal au bo rd horizontal . Coefficient c. Figure R·III· 15 oeSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent 109 Application au cas de 1 - 1et a -20° ...' A v , ~ .,. Application au cas de y - 1et a .. 20° Cas de y = 1 - Faces situées à l'extérieur du dièdre (côté convexe). Les coefficients c, à prendre en compte ont des veleuts constantes du bord d'attaque A à l'arête B (face au venUet de l'arête B au bord de fuite C (face sousle vent). Ces valeurs sont : - face au vent (AB) : o s a S 10 ° c, = 0 ; 10 o < a < 30° c, =+O,8 0.-10 0 0 0 20 fi :2': 3 c, = + ,8; - face sous le vent (BC) 0 ° S;; a < 10° c = - 0,5 Cl . \ l a ' a ~ 10' c, =- 0,5. Comment aire • L'annexe 12 donne des exemples d'application. • Dans le cas exceptionnel où il serait nécessairede répartir les pressions entre les deux faces, on procède comme il est indiqué ci-dessous: Figure C·I II·51 Cas de y ~ 1 Les coefficients déterminés selon la méthode indiquée ci-dessus sont multipliés par r. 4,233-2 Vent oblique au bord horizontal On ajoute aux valeurs du cas précédent, une surpression uniforme sur la face intérieure du dièdre avec c = + 0,5, soit à une extrémité soit à l' autre dans le se ns longitudinal sur une longueur au plus égale à la haut eur h. d u versant. Il faut vérifier le cas éché ant (R-II I-4,21) les to it ures isolées se t rouvan t provisoirement dans des condit ions aérodynamiques différentes de celles précisées ci-dessus. Commentaire Ainsi que signaléau cornmentaire 11/-4,231un vent oblique peut attaquer les faces intérieures du dièdre et donner une surpressiondans tout le dièdre si la longueur 1de la toiture est faible par rapport à la largeur ha des versants, et auxextrémités du dièdresi la longueur 1de la toiture est supérieure à deux fois la largeur ha des versants. Aupointde WB desactionsrésultantes cette surpression sur lafaceintérieure est équivalente à une succion de - 0,5 sur la face extérieure. I ,.,;2ha Surpression avec c ; +O,5 sur la face Intérieuredudièdre I >2ha Surpression avecc=+O.5 sur la face Intérieure de la zone ombrée AB'" CD = ha Figure C-II/-52 ceSTB 110 4,234 Actions d'ensemble Pour un vent normal au bord horizontal, on applique aux deux versants de toit ure les résultantes des efforts dét erminés suivant la règle 111-4,233 1. Pour un vent oblique au bord horizontal, on applique aux de ux versants de toiture les résultantes des efforts déte rminés suivant la règle 111-4,233 2. Pour un vent parallèle au bord horizontal, c'est-à-dire lorsque la to iture se trouve dans le lit du vent, l'action d'ensemble est assimilée à une force hori- zontale d' entraînement dont la valeur unitaire est fixée en R-III -4,D2. Comment ai re Lors de l ' ét ude de l'action d'ensemble pour un vent oblique, la surpression de + 0,5 sur la face intérieure du dièdre n'est appliquée qu'à une seule extrémité à la fois. 4,24 Toiture symétriques multiples Entrent dans cett e catégorie: le s toitures multiples à versants plans ; - les toitures multiples à versants en forme de voûte, de surbaissement infér ieur ou éga l à 117. On remplace dans ce cas chaque voûte par le versant formé par la corde ; - les toitures multiples en voûtes symétriques concaves vers le sol, de surbaissement inférieur ou égal à 1/ 4. On remplace dans ce cas chaque voûte par les deux versants plans formés par les demi-cordes. 4,241 Actions résultantes unitaires sur les versants Commentaire La règle est une extension de la règle 111-2, 131-3 relative aux toitures m ultiples des constructions prismatiques à base quadrangulaire. Pour un vent normal au bord horizontal, les coefficients c à prendre en compte sont les suivants: - p remiè re toiture au vent et dernière toiture sous le vent: coefficient c correspondant à celui d'une toiture unique; - toitures intermédiaires : dans les parties abritées coeff icient c réduit de 25 %. Pour un vent oblique au bord horizont al, dans le cas où aucun masque n'empêcherait l'action du vent, il doit êt re tenu compte d' une surpression de + 0,5 sur la face intérieure des versants (R-II1-4,233 2). OCSTB Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent Règles NV65 Chapitre 3 : Effets du vent 111 Commentai re ----- - - ------- --- ------, Figure C. 1II-53 Première et demière toitures Toitures inl elmédiaires VENT q " est rappelé que les surfaces abrit ées sont celles situées au-dessous de la surface décrite par une génératrice ayant une pente de 20 % vers le sol et prenant appui sur le contour apparent des constructionsprotectrices. 4,242 Acti ons d'ensemble Pour un vent normal au bord horizontal, on applique simultanément : - au premier et au derni er versant les efforts dét erminés selon la règle 111 -4,241 ; - à la surface proj et ée en pl an de toutes les aut res parties de la t oiture, à mi-hauteu r des versants, une force horizontale d'entraînem ent. La force unitaire est pri se ég ale à : - (0,001 cr + 0,02) q pou r les toit ures à versants plans dont les versants font un angle cr avec l'horizont ale, avec un maximum de 0, la q et un minimum de 0,03 q ; - 0,02 q pour les toitures en voût e ; q étant la pression dynami que au niveau des crêtes de la toiture . Pour un vent parallèle au bord horizontal, c'est-à-dire lorsqu e la toiture se tr ouve dans le lit du vent , l'action d'ensemble est assimi lée à une force d'entraînement dont la valeur unit aire est fixée en R-III-4,02. 5 Constructions ajourées et constructions en treillis 5,0 Prescriptions communes 5,01 Pression dynamique La pression dynamique à prendre en compte est définie en R-III-1,2. 5,02 Actions dynamiques Les actions dynamiques à pr endre en compte sont défi nies en R-II I-1,51. 5,1 5,11 Eléments plans Caractéristiques Entrent da ns cette catégorie les panneaux ajourés et les poutre s e n treillis ; ces panneaux et ces poutres peuvent êt re uniques ou mul tiples. Il s sont caractérisés : 5 p - pour tous les cas par le rapport '" ~ - 5 - où Spreprésent e la surface des parties plei nes supposées régul ièrement réparties - et 5 la surface t ot ale, les vides étant obturés ; OCSTB Règl es NV 65 Chapitre 3 : Effetsduvent la pièce. Si des tronçons successifs présentent des pourcentages de vides assez différents (par exemple, une poutre comportant des tronçons à âme pleine et des tronçons en treillisl on doit diviser la poutre en tronçons ayant fe même Cf et déterminer l'action du vent d'après les résultats obtenus pour chacun des tronçons. • La forme de la section des barres avec arêtes vives ou faiblement arrondiescorrespond au cas le plus général des produits lami nés marchands (carrés, plats, cornières, T et petits UI et poutrelles (U- T- etHI. La formecirculaire correspond au cas des tubes. et pour les pout res en treillis, par la forme de la section des barres qui peut: - compo rte r des arêtes vives ou faiblement arrondies, ou être circulaire. Commentaire • S, représente la surface de l'ombre obtenue sur un écran placé derrière lapièce, éclairée perpendiculairementà sonplan moyen. • L' hypothèse d'une répartition régulière des parties pleines nécessite quelques précisions. Les membrures d'unepoutre en tfailfis sont en général beaucoup plus importantes que les diagonales . Il y a donc Je sens de lahauteur de la poutre, concentration de pleins versles fibres extrêmes. Les essais ayant été effectués sur des poutres de ce type, il est inutile de tenir compte de cette répartition transversale des pleins. Par contre, il n'est pas possible de négliger la dis tribution des pleins dans le sens de la longueur de 5,12 Eléments plans uniques Commentaire - - ---- - - - - --- - - - - - - - -, L'emploi du coeffi cient global de traÎnée est suffisant en général. Au cas où il apparaÎtrait souhaitable de faire un calcul plus approché d'une construction en treillis, onutiliserait la méthode par sommationdes efforts dans les barres de treillisdonnée en annexe9. 5,121 Direct ion du vent La di rect ion du vent est supposée normale au plan de l'élément. Commentaire -------- ---- - ------- -, Lorsque le pourcentage des vides est supérieur à 0,4 ('1' < 0,61 et que l'angle de la direction du vent avec le plan de l' élément reste supérieur à 65', l'effort exercé par le vent normalement à ce plan varie peu. C'est pourquoi on se contente en général d'étudier la stabilité des ouvrages sous l'effet d'unvent perpendiculaire, 5,122 Coefficient global de t raînée c, - Cas des treillis de barres à arêtes vives ou faiblement arrondies Le coefficient global de traînée applicable à la surface Sp des part ies pleines est donné en fonction du coefficient '1' par : °< '1' < 0,25 c, 2 - 1,6 <p 0,25 S '1' S 0,90 c, 1,6 0,90 < q> s 1,00 ..- , - 161(1 -<pl - c,. _, ét ant le coefficient global de t raînée relat if aux panneaux pleins, lu sur l' échelle fonct ionnelle de l a f igure R-III-13, (R-III-4,14) en foncti on du rapport de dimensions À de l'élément ajo uré ou en tr eill is considéré. - Cas des t reillis en t ubes On obti ent le coeff icient global c, en mult ipli ant par 0,6 la valeur obt enue dans le cas précédent. oeSTB Règles NV6S Chapitre 3 : Effetsdu vent Commenta ire • Dans le cas de poutres en treillis de profilés, quelle que soit la valeur de <p, les essais ont montré que l' influence de la forme et du rapport de dimensions propre des barres des treillis est négligeable et les valeurs données pour crconstituent une limitesupérieure très proche des résultats expérimentaux. Il en est de même pour les poutres en treillis de tubes. D'autre part, les essais ont également montré que oour -» ~ 0,90, le coefficient global de trsînée c, variait trés peu avec le rapport À. de la poutre ou de la surface ajourée considérée ; les valeurs données dans les règles correspondent à un rapport À infini. Pour <p > 0,90, leintervient et il devient indispensable d'en tenir compte; la formule donnée dans les règles pour une valeur déterminée de le est une interpolation entre la valeur approchée par excès correspondant à <p =0,90 et le =Cl, et la valeur correspondant à<p = 1,00 et au le envisagé. Cependant s'il apparaissait souhaitable de tenir compte de la valeur du rapport le on se reporterait à l'annexe 10. • Dans le domaine desapplications courantes, la valeur des coefficients globaux des poutres en treillis de tubes est influencée par le diamètre des tubes et par la vitesse du vent. Faute d'un nombre suffisant de résultats expérimentaux, il n'a pas été possible de donner une formule générale serrant de près la réalité. La méthode assure dans tous les cas une sécurité suffisante, 5,123 Action d'ensemble Elle est déterminée par l'expression : T ~ c, q S. où c, est donné par la règle 111 -5,122 ; q est la valeur de la pression dynamique ; S. est la surface des parti es pl eines. Dans le cas où la poutre présente des tronçons caractériséspar des valeurs de <p nettement différent es, il y a lieu de calculer l'act ion du vent sur chaque t ronço n, et d'additionner les effets (C-III-S,11); le rapport de dimensions à prendre en compte le cas échéant est celui de la poutre considé rée. 5,13 Eléments plans multiples 5,131 Di rec tion du vent et princi pe de calcul Le vent est supposé souffler horizontalement dans une direction dont l'angle avec le plan des éléments est supérieur à 65°. Il en résulte que les éléments au-delà du premier, présentent des zones directement frappées par le vent et des zones protégées. Cas de treillis de barres à arêt es vives ou faiblement arrondies Une réduction des actions du vent est à prendre en compte sur les parties pr otégées des éléments au-del à du premier (R-III-S,132). Ces éléments c csm 113 114 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent doivent avoir pour caractéristiques d' êt re identiques entre eux, de présente r un rapport '1' au plus égal à 0,6 et d' êt re disposés parallèle ment les uns aux aut res à une di st ance e dont le rapport à l a plus petit e di mension 1de chaque élément est inférieur ou ég al à 5(f s 5) . Commentaire La limitation du rapport '1' correspond aux conditions dans lesquelles ont été effectués les essais ayant servi de base aux règles; au-delà la réduction devra être déterminée par un essai. Aucune réduct ion n' est admise sur les éléments pour lesquel s le rapport e/I est supé rieur à 5 dans les zones directement frappées par le vent soufflant suivant une directi on dont l'angle avec le plan de l'élément est supérieur ou égal à 65°. Comment aire On a constaté expérimental ement que l'ens emble de deux élément s plans triangulés, dont les barres ont des arêtes vives oufaiblement arrondies et dontladistance e est inférieure ou égale à la largeur des barres de treil/is, pouvait présenter un coefficient aérodynamique global inféri eur à celui d'un élément isolé. Il se produit un effet d'interaction entreles deuxéléments ce quia pour résultat de diminuer de façon appréciable le coefficient aérodynamique de l'ensemble. Ceci j ustifie dans le cas de poutres jume lées de prendre un effort nul sur la poutre protégée. Quand la distance d'éléments augment e, on peut considérer quechaquebarre constitue unécran opposé à l'action du vent, créant au sens de la défi nition optique unezoned'ombre pour des rayons lumineuxparallèles à ladirection du vent: les parties debarres situées dans les zones d'ombre sont abritées. Quand la distance des éléments augmente encore j usqu' à 21 nétant la plus petite dimension de la poutre ou du poteau), il y a uniformisation progressive de la vitessedu vent et de lapression dynamiqueau-delà du premier élément sur toute surface parallèle au plan de l'élément (dans l'analogie lumineuse on se trouve dans une zonede pénombre) : les barres situées dans les zones de pénombre sont protégées. Il n'est pas nécessairequ'il y ait « abn" » desbarres l'une par l 'autre pourquele coefficient réducteur puisse intervenir. Quand la distance continue à croitre (e > 2 1), l'effet de protection s'affaiblit (/apénombre s'éclaircit) puis disparait (e ~ 5 1). Cas des t reilli s de t ubes : aucune réducti on n'est admi se quel que soit le rapport e/ I sauf j ustif ication expér imentale di rect e. Commentaire Pour l es éléments à treillis tubulaires, en toute rigueur, l'effet de protection n'est pas nul, mais il reste toujoursfaible danslesconditionsde la pratique courante. Il dépend de nombreux facte urs, en particulier du diamètre des tubes et de la pression dynamique (nombre de Reynolds). Aussi il n 'a pas été jugé utile de donner dans les règles des formules complexes dont le domaine d'applicationserait restreint et la validitéaléatoire. 5,132 Valeur des pressions sur les différ ents pl ans Dans le cas général des profilés à arêtes vives ou faiblement arrondies (R- III -S,l l l, les pressions exercées sont les suivantes: - sur le premier élément auvent : p = c q c, étant calculé suivant la règle 111 -5,122 ; - sur les zones protégées du deuxième élément : P2= TI Pl ; - sur les zones protégées du neélément : P n = TI Pn_1 ' e csra Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsdu vent Le coefficient de réducti on '1 a pour valeur : Pour 7s 2 '1 = 1-1,2 tp 115 2 <.!- <5 1 .!. ~ 5 1 ~ = 1-0,4 <jl (5- f) Comment aire Les formules données dans les règles couvrent trop largement pour des valeurs de '1' voisines de 0,4 - 0,5, lorsque le rapport ell = 1 et que les treillis sont masqués les uns par les autrespour ladirectionconsidérée du vent ; mais le moindre décalage des éléments dans le sens de l'axe longitudinal ou la moindre variation de la direction du vent (R-1I/-5, 131) suffit pour ecctoitœ l'action du vent sur le deuxièmeélément. 5,2 Ensembles pri smatiques 5,21 Caractéristiques Commenta ire - - - --- --- ---------- - - -, Le cas des constructions en treillis complètement bardées relève des règles 11/-3. Entrent dans cette cat égorie les t ours et pylônes en treillis de rapport de dimensions quelconque, à section sensiblement constante, en forme de carré, de tri angle équilatéral ou de rectangl e et dont toutes lesfacessont composées de plans de treillis (à barres simples ou jumelées) identiques et présent ant un pourcentage de surfacespleines 'l'li mité (R-III-5,23 5,24 et 5,25). Commentaire - - - --- - ----- - - - ----- --, Par tours et pylônes à section sens iblement constante on entend, non seulement les constructions parallélépipédiques, mais également les cons tructions classiques en tronc de pyramide dont la pente des façades n'excède pas 7, 5 %, et dont le rapport des sections extrêmes est supérieur il 1/ 4. Pour des rapportsinférieurs, on aura recoursà des essais ou à l'application de la règle 11/-6,09. Pour déterminer le moment de renversement surde telles constructions, on est généralement amené à les décomposer par des sections horizontales en uncertain nombrede tronçons (à section sensiblement constante) et à calculer l'effort exercépar le ventsur chaque tronçon. c eSTB 116 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent 5, 22 Act ion d'ensemble Elle est donnée par : T = Ct qr Sp ou x. Ct q, Sp où c, est le coefficient global de la trainée ; qr est la valeur moyenne au sens analytique de la pression dynami que ; Sp est la surface des part ies pleines d' une seule face, quell e que soit l' incidence ; X est défini en III-S,231. Le coefficient Ct est déterminé pour certains types d'ensembles prisma- tiques soit par une méthode globale (R-III-S,23 et 5,24), soit par une méthod e par sommat ion (R-III-5,25). Commentaire - - - - - ------ - - --- - - --- - - ---- - - --- - -, Théoriquementl'action d'ensemble sur une tour ousur unpylône de section quelconque doitpouvoir se déterminer en faisant la somme des efforts appl iqués aux différentes faces en treillis et déterminés selon la régIe ff1-5, 13. Mais en fait cette méthode par sommation est uniquement applicable aux pylônes à base carrée ou à base rectangulaire attaqués normalement par le vent, car en incidence obl ique, ou pour les pylônes à base triangul aire, les faces sont inclinées sur la direction du vent suivant des angles différents et la régIe 111-5,13 ne permet pas la déterminationdes actions du vent dansces cas. 5,23 Tours et pylônes à section carrée (méthode globale) 0,08 ~ <p s 0,35 Commentaire --- - - ---- - - - - - - - - --- -, On poss ède actuellement un assez grand nombre de résultats expérimentaux concernant l'action du vent sur lespylônes à section carrée. On peut citer les essais de Flaschbart et Winter (1935) puis les études de Vandeperre (1950). Ce derni er a établi une formule donnant le coefficient c, en fonction du rapport <p po ur un certain type de treillis. La formule adoptée dans les règles découle de cette étude et reste en accord avec les résultats expérimentaux de Flaschbart . 5,231 Coefficient global de t raînée c. - Incidence normale à une face Le coefficient Ct est pris égal à : cas des treillis de barres à arêtes vives ou faiblement arrondies : c, ~ 3,20- 2<p ; cas des t reillis de tubes : c, ~ 2,24- 1,40 <p. Commentaire - ---- - - --------- - - - - - - --- - - - - - - ---, Les valeurs adoptées pour les treillis de tubes sont obtenues en multipliant par 0,7 les valeurs relatives au cas des treillisde barres à arêtes vivesoufaiblement arrondieset nonpas par 0,6 comme dans le casdes éléments plans uniques (R-JJJ-5, 122) ; cette valeur de 0,7 tient compte du fait que l'e ffet d 'abri est négligeable pour les éléments plans multiples à treillis en tubes (R-JJJ-5, 131). - Incidence suivant une diagonale On multiplie le coeff icient Ct précédemment dét erminé par un coefficient X fo nct ion de la nature de la st ructure et donné par le tableau 18. "CSTB RèglesNV65 Chapitre3 : Effetsdu vent Tableau 18 Nature de la structure Coefficient 'l. Barres simples Barres jumelées Charpente mét alli que 1 + 0,6 cp 1,2 Charpente en béton armé 1,2 1,2 Charpe nte en boi s 1,2 1,3 Commentaire Les valeurs dif férentes prescrites pour X découlent surtout des dispositions constructives qui varient avec le matériau, notamment du mode d'assemblage des barres. Pour le bois, lorsque les traverses et treillis sont des moises (barres j umel ées), et que le vent attaque une face perpendiculairement, ces barres se trouvent abritées J'une par l'autre, mais pour une attaque à 45°chacune d'elles subit l'action du vent. Katzmayr et Seitz (19341 ont trouvé pour un modèle de pylône T. S.F. à treillis en bois des valeurs de X atteignant 1,42. 5,232 Décompositio n de l'act ion d'ensembl e Au cas où 11 est nécessaire de répa rtir l'action d'ensembl e suivant les diffé- rents plans de treill is, on mult iplie T (R-III-S,22) par les valeurs données dans le t ableau 19. Commentaire ---- - -------- --- --- - --, La décomposition de l'action d'ensemble pour les tours et pylônes dans fe casdes treilli s de barres à arêtes vives ou faiblement arrondies tient compte de l'effet de protection ; elle n'en tient plus compte pour les tours et pylônes composés de treillis de tubes, l'effet de protecti on étant négligeable dans ce cas. 5,24 Tours et pylônes à section en forme de triangle équilatéral {méthode globale} 0,08 ~ cp ~ 0,35 Commentaire - - --------- - - - - --------, Pour les tours et pylônes à section en forme de triangle équilatéral, on s'est reporté à l' étude de Vandeperre (19561 qui a regroupé les résultats d'essais de Joukoff (19501et de Tronglet (19531. La formule donnée dans les règles couvre les résultats expérimentaux de Tronglet pl us défavorables que ceux de Joukoff. 5,241 Coefficient global de t raînée c. Le coefficient c. prend les valeurs données par le tableau 20. 5,242 Décomposition de l 'act ion d'ensembl e Au cas où il est nécessaire de répartir l'action d'ensembl e suivant les diffé- rent s plans de treilli s, on multiplie T (R-III-S,22) par les valeurs données dans le tableau 21. " CSTB 117 118 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Tableau 19 Barres à arêtes Tubes vives ou faiblement Face considérée arrond ies 1 Il III IV 1 Il III IV Incidence normale .c:J- n 0,63 0,0 0,37 0,0 0,50 0,0 0,50 0,0 à une face t 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Incidence suivant n 0,22 0,22 0,13 0,13 0,18 0,18 0,18 0,18 une diagonale t 0,22 0,22 0, 13 0, 13 0,18 0,18 0,18 0,18 n : composante perpendiculairea le lace. t : composanteparallèle li la face Table au 20 Barres à arêt es vi ves ou Tubes faibleme nt arrondies Incidence normale c, = 3,2 - 4 <p c, = 2,24 - 2,8 <p à une face - , avec un minimum de 2 avec un minimum de lA Incidence suivant une bissectrice c, =2,6 -2 <p c, =1.82 -1 ,4 q> Inciden ce par allèle c. =2,6 - 2 <p c. = 1,82 - 1,4 <p à une face VE!'<T c y = + O.8 c y =+ 0,56 Tableau 21 Barres à arêtes vives ou faiblement arrondies Tubes Face considérée 1 Il III 1 Il III Incidence normale n 0,63 0,09 0,09 0,50 0,13 0, 13 à une face .- t 0,0 0, 16 0,16 0,0 0,22 0,22 Incidence suivant n 0,16 0,16 0,37 0,13 0,13 0,50 une bissectrice ?'- t 0,27 0,27 0,0 0,22 0,22 0,0 n 1,67 - 1,09 <p 0,0 0,68 - 0,64 <p 0,93 - 0,61 <p 0,0 0,65 - 0,61 <p Incidence parallèle z& à une face t 0,0 - 0,38 + 0,63 <p 0,74 - 0,37 <p - 0,22 + 0,35 <p 0,0 0,69 - 0,3 5 <p n : cœnposente perpendiculaire à la lace. 1 composanle parallèle Il la lace 5.25 Tours et pylônes à section carrée ou rectangul aire (mét hode par sommation) <p 5. 0,60 En incidence normale sur chaque face on détermine les efforts appliqués aux deux plans de trei llis suivant la régi e 11 1-5,13 et on fait la somme de ces efforts, Commentaire Le coefficient global de trainée c, a alors pour valeur : pour- » S 0,25 c, = 12- 1,6 'l') 12- 1, 2 'l') R-I/I-5, 122 et 5, 132 pour 'l' > O,25 c, = 1,6 12 -1,2 '1') Ces coefficientspeuvent dens certains cas (T:!:: 1 et tp :!::0,1S ) êtretrès défavorables .. cela vient du fait que l'effet de protection est supérieur à celui envisagé IC-II/-5, 131 et 5,132). C esTB Règles NV 65 Chapit re 3 : Effets du vent 6 6,0 Constructions diverses Prescriptions communes 11 9 TI d ' U=c q-- , h 4 6,01 Pression dynamique La pression dynamique à prendre en compte est définie en R-III -1,2. 6,02 Caractérist iques Les const ruct ions diverses comprennent t outes celles qui n' ent rent pas stricte ment dans le cadre de ce ll es dé finies par les règl es 111-2, 3, 4 et 5. Ce sont notamment : - les const ruct ions de for me particul ière ; - les const ructions provi soi res ; - les const ruct ions en cours d'exécution ; - les const ructions hors règlement. 6,09 Application des règles générales A défaut d' essais ou de prescript ions spéciales données en règ les 111 -6,1-6,2-6,3 et 6,4, on utili se au mieux, et touj ours dans le sens de la prudence, les règles 111-2-3-4 et 5. 6,1 Constructions de forme particulière Les coeff icients c donnés pour les const ructi ons à surface courbe ne s'ap- pliquent pas lorsque les surfaces sont polies (C-III -3,2). 6,11 Toitures dont la base est un polygone régulier ou un cercle 6,111 Direction du vent La direction du vent est supposée parallèle à la base de la toiture et perpendiculaire à l' un de ses côtés si elle est polygonale. 6,112 Calottes sphériques Les forces de renversement T et de soulèvement U sont données par les expressions suivantes : TI d' T=c' q -- et , h 4 où c' t et c, sont déte rminés par le tableau 22 ; est la pression dynami qu e au sommet de la const ruct ion ; est le diamètre de ba se de la calotte. C CSTB 120 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effets du vent Tableau 22 Type de la calotte c' , c. 1 f d s 0,05 Co -- 2,8 d Reposant sur le sol ou sur c', ~ 0,44 ~ 0,05 < .!. <0,25 c,, = - O,14 une terrasse d 1 1 d ' 0,25 c, = - 2,8 d + 0,56 , Repo sant sur un cy l i nd re c', = 3 I ~ l 1<0 3 c..= -O.6 de hauteur h - f : avec d ' h -I '0,5 f .!. > 0,3 1 d - 0,9 d d c. =+0,9 -5 d Reposant sur un cyli ndre de hauteur h - f : avec O<h-f <O,5 Se reporter à la règle 111-6.09. d f est la uecre de la calotte. f1est la hauteur làale de la coostructco. calotte compri se. Commentaire La surface S, du maitre-couple étant moins facile à dét erminer que la surface de base de la calotte, on a substitué au coefficient global de trein éec, un coeffi ci ent c', rapporté comme fe coeffici ent Cu à cette surface de base. c', a pour valeur c', l!. d t; ... - -, , , , -, , , , , 1 , , 1 , r 1 , d 0 1 1 02 03 04 0 5 ',> a- l / ~ I 2 ' 3 o Calott es sphériques. Position d e la ligne d'action de la résuhante. Figure R-III- 16 0,2 0,3 0, -0, -0, -0, Comme ntaire La force U est toujours di rigée vers le haut (soulèvement! ; la force T est positive lorsqu'elle est dirigée dans le sens du vent et négative lorsqu'elle est dirigée dans le sens opposé. Figure C-I/I-54 La ligne d' act ion de la résultante des forces T et Uest déterminée par l' abs- cisse x de son poi nt d'inte rsection avec le plan de base de la calotte. Cette abscisse est donnée par les courbes de la figure R111 -1 6. la courbe A est celle relative aux calottes reposant sur le sol ou sur une terrasse, et la courbe B ce lle relative aux calott es reposant sur un cylindre de hauteur h ( ~ , 0,5 ) . 6,113 Cônes et pyrami des Pour les cônes à b ase ci rculaire ou les pyramides à base carrée repos ant sur le salau sur une t errasse et dont la hauteur h vérifie respecti vement une des inég alit és suivantes: 1,5 d ~ h ,; 2,5 d d : diamètre de base du cône; 1,5 a ,; h ,; 2,5 a a : côté de la base de la pyramide. O CSTB Règles NV65 Chapitre 3 : Effetsdu vent Les coefficie nts globaux de t raînée et se soulèvement sont pris égaux à : cône c, ~ 0,7 pyramide c, ~ 1,2 c" = - 0,3 c" = - 0,3 Les forces de renversement T et de soulèvement U sont exprimées par : T ~ c, q, S, et U ~ c" q, S" où qr est la valeur moyenne au sens analytique de la pression dynamique; S, est la surface du maît re-couple ; \ est la surface de base. Pour tous les aut res cas on se reporte à la règle 111-6,09. Commentaire • Les valeurs données dans les Règles résultent d'essais réalisés par Irrninger en 1930 sur un cône de hauteur H = 2 d et sur une pyramide de hauteur h = 2 a. • L'attenti on des constructeurs est attirée sur le fait qu'au voisinage immédiat du sommet de toits coniques lisses incfinés à 45". on a mesuré au tunnel des dépressions qui varient de - 1,5 q à -3,5 q. 6,12 Constructions en forme de voûte sans lanterneau reposant directement sur le sol Commentai re La règle concerne uniquement les bâtiments en forme de voûte sans lanterneau. Des études en soufflerie aérodynamique sur des maquettes de voûtes uniques lisses à directrices circulaires, elliptiques ou paraboliques avec surbaissements f variables ont été effectuées en 1969. Elles ont montré que dans le cas de voûtes paraboliques d'allongement (rapport de la longueur du bâtiment à la largeur 1 de sa base) voisin de 1 et de surbaissement compris ent re 0,5 et 0,6, soumises à un vent normal aux génératrices, les dépressions pouvaient atteindre - 1, 5 au lieu de - 1, 1. Il semble qu'on puisse considérer cette valeur comme un maximum. À défa ut d' essais, pour les const ruct ions en forme de voûte dont la fl èche relat ive est comprise entre 1/4 et 1, on applique les act ions extérieures suivantes. Voûte uni que - pour un vent normal aux génératrices : les act ions déterminées par les coeffici ents c. donnés en règl e 111 -3,411 2 (diagramme de la fig ure R-1II-11, catégorie V pour y ~ 1) ; - pour un vent parallèle aux générat rices : une succi on uniforme avec ce = - 0,5 et une force d'ent raînement (R-III-2,161 2). Voûtes jumelées - pour un vent nor mal aux générat rices : sur la voût e au vent les act ions de la voûte unique, et sur la voûte sous le vent une succi on uniforme avec ce = - 0,5 ; "esTB 121 122 - pour un vent parallèle aux génératrices : une succio n uniforme avec ce = - 0,5 (R-III-2,161 2). Commentaire et une force d' entraînement Règles NV65 Chapi tre 3 ; Effets du vent Le cas des li bâtiments voûte» avec lantemeau reposant direct ement sur le sol est un cas suffisamment courant pour qu'on ne puisse pas le passer sous silence. Cependant l' état actuel de nos connaissances ne permet pas de donner de règles, même approximarives ; c'es t pourqu oi il a été j ugé bon de citer à tit re tout à fait indicatif les résultats d'expériences réalisées en 1930 surune maquette de bâtiment parabolique par le Service technique de l'aéronautique de l'État belge. Figure C·III-55 6,13 Tubes ou fils cylindriques rugueux et câbles t orsadés 6,131 Génératrices normales à la direct ion du ve nt Les valeurs de Ct à prendre en compte po ur un rapport de dimensi ons infini sont donnée s dans le tabl eau 23. Tableau 23 c, d.Jqs 0,5 1,00 Tubes ou fils ruqu eux'" 0,5 < d..Jq< 1,5 l ,135 - 0,27 d.Jq d,q >1 ,5 0,73 d,q< 0,5 1,20 Câbles t orsadés à to rons 0,5 < d"q< 1,5 flns'" l AD- DAO d"q d,q> 1,5 0,80 1. Dans les inégalités. e est exprimé en metres. el. q en eëceneetcos par mene cané. L' application du coefficient de site protégé est à exclure pour ce type de constr ucti on. 6,132 Génératrices inclinées sur la direction du vent Soit a l' incl inaison exprimée en degrés de l' axe sur la direct ion du vent. Le coefficient Cta a pour valeur : cr ~ 15° 15° < cr< 75° cr > 75° c ~ 0 '0 <, e c ( 0 5 ~ - 0 2 5 ) t ' 30 ' L' action totale du vent Rn normale à l' axe longitudinal est : Rn ~ cre q 1d. e CSTB Règles NV65 Chapitre 3 ; Effets duvent Commentaire ----------- - ---------, 123 VENT q FigureC-II/-S6 6,14 Constructions dérivées de la sphère Tableau 24 Constructions Coefficient global de traînée Ct q DDemi -sphère creuse, concavité au vent 1,4 qG Demi -sph ère creuse ou pleine, concavité 0,4 sous te ve nt c>Dj Demi-sphère pleine et disque circulaire 1,2 d"Cj 5 0,5 0,48 c::::)Q Sphère 0,5 < d.JQ< 1, 5 0,62 - 0,28 d"Cj d"Cj> 1,5 0,20 Commentaire • Pour les coupoles sphériques creuses dont la flèche f esr inférieure au rayon r onpeut interpoler linéairement entre les valeurs dudisque circulaire er de demi-sphère, en ionction du repport !. . r • Dans le cas de la demi-sphère creuse concavité au vent, lacomposante de la force due au vent suivant la normale à la base de la demi-sphère esr maximale lorsque la directionduvent est inclinée de 30°à 60°sur cette normale. 6,15 Drapeaux L:effort Rqu'un drapeau en t issu de haut eur h et de longueur " est suscep- t ible d'appliquer à sa hampe, est donné par la fo rmu le : où Rest exprimé en daN ; 1et h en mètres ; q en daN/ml. La répartiti on de cet effort dépend du mode d'attache du drapeau sur sa hampe. Commentaire - - - - - --- - - - --- - ----- ----- - ----- --, La formule donnée dans les Règles résulte d 'essais effectués par le service de recherches de l'Aéronaurique, sur des drapeaux dont les haureurs sont comprises entre 0,45 m er 0,90 m er les longueurs entre 0, 11 m er 4,00 m. Elle ne peur êrreappliquée à des drapeaux de dimensions dépassant ces valeur s. oeSTB 124 Règles NV 65 Chapitre 3 : Effetsduvent 6, 2 Const ructions provisoires Le calcul des constructions provisoires ne diffère pas de celui des autres const ruct ions (R-III-2, 3, 4 et 5), mais lor sque les risques de dégâts matériels sont faibles et surtout lorsque les risques d' accident de personnes sont pratiquement nul s, les pressions peuvent êt re réduit es aux 3/ 4 de celles correspondant à la construct ion définitive identique. C r-' o mmentaire L'arti cle 11/-2,9 est Tableau 25 applicable sousréserve Pression normale Pression extrême de donnerau coefficient k, Zone 1 0,75 1,31 11/1-2,921) les valeurs suivantes : Zone 2 0,90 1,58 Zone 3 1,13 1,97 Zone 4 1,35 2,37 Zone S 1,80 3, 15 3 q ~ 30 x "4 = 22,5 daN/m' En aucun cas, conformément à la règle 111 -1,246 concernant lesconstructions définitives, on ne doit descendre au-dessous d' une pression dynamique normale de: ou extrême de : 3 q = 52,5 x - ~ 39,4 daN/m' 4 Comment aire L'attention des constructeurs est attirée sur lanécessité de déterminer exactement lescas où les constructions provisoires doivent être calculées suivant les règles 11/-2, 3, 4 et 5 sans minoration des pressions. 1/ est évident que, par exemple, dans Je cas particulierde constructions provisoires pouvant abriter desexpositions où Je public est admis, ces règles doivent être adoptées impérativement. 6,3 Const ructions en cours d' exécution Le cas échéant, on doit tenir compte des formes diverses que peut prendre la construction au cours de son exécution, formes qui peuvent conduire à des coefficients aérodynamiques différents de ceux de la construction définit ive. Oes1B Règles NV 65 Chapi tre 3 : Effets du vent 6,4 Constructions hors règlement 125 Lorsqu'une construction: a) a une fo rme inhabituelle ; b) est répétée à un gr and nombre d' exempl aires ; des coeffi ci ents aérodynamiques différents de ceux des Règles pourront êt re admis à la suite d'essais en soufflerie correctement conduits et inte r- prétés . Commentaire Par const ruction de forme inhabituelle, on entend par exemple une combinaison de paraboloïdes hyperboliques ou d'hyperboloïdes. Les ouvrages de dimensions exceptionnelles par leur hauteur ou leur portée, ou occupant une sit uat ion inaccout umée (R-III-1,242) ou pouvant êt re soumis à de dangereux effets de sill age (R-II I-1,243) ou pouvant êt re suj et s à des oscill at ions for cées (R-III-1,51 et R-III-1,52) ou à de s accélé- rati ons gênant es ou désagréables (immeubles d' habitation ou de bureaux) n'entrent pas dans le cadre des prescriptions générales des pr ésentes Règles, notamment pour le calcul des actions dynami ques par la méthode simplifiée de l'article R-III-1,5. La justification de leur stabilité aérodynamique et de leur comportement peut poser des problèmes qui doivent être résolus par des méthodes scient ifiques élaborées et par des essais en soufflerie simulant correctement tous les facteurs (caractéristiques aérodyna miques. aéro- élastiques, d'amorti ssement et , le cas éché ant, d'environnement). Il conviendra, si nécessaire, de se reporter aux publications spécia les t raitant le cas de ces ouvrage s et d'adopter des marges de sécurit é appro- priées au risque considéré. Pour la combina ison des effets de l a Neige et du Vent (1I 1-4) concernant des toitur es de formes inhabituell es ou non traitées dans le présent règl ement , des essais convenable me nt conduits dans une soufflerie spécialement équipée, pour la reproduct ion des phênomènes d'accumulation de neige, permettent de dét erminer l a répartiti on des charges de neige dues au vent. OCSTB ANNEXE 1 (pour mémoire) Annulée et remplacée par R-II-3,3 ANNEXE 1 (pour mémoire) Annulée et remplacée par R-II-3,3 ANNEXE 2 Constructions situées sur un terrain présentant des dénivellations importantes 130 Règles NV65 Annexe 2 : Constructions situées sur un terrain présen ta nt des dén ivellat ions impor tantes L'annexe 2 a pour but de donner une int erprét at ion pratique du para- graphe de la règl e 111 -1,241 relatif au niveau à partir duquel est comptée la hauteu r Hda ns le cas de constructions situées sur un terrain prése nta nt des dénivellat ions importantes. 2,1 Do nnées de base On co nsidère un plateau de grande étendue, de niveau moyen Z2' domi- nant une plaine de niveau moyen Z1; le terrain entre les nivea ux ZI et Z2a une pente moyenne p. La différence d'altitude est I I - Z, z. Le ni veau Z; est le niveau conventionnel à parti r duquel est comptée la hauteur H. .Z e .: --:-,..- z, À : ' • 2,21 Premi er cas : p $ 0,3 (figure A-2-1) 2,2 Différents ca s envisagés Le niveau l , est t oujours celui du pied de la const ruct ion. B c Fig ure A- 2-1 z, D 2,22 Deuxième cas: 0,3 < p < 2 (figure A-2-2) z, ae On détermine les points suivants : A : point fictif d'intersection de l'hor izontale de ni veau infér ieur moyen Z, et de la li gne moyenne de plus grande pente p . B : point f icti f d' intersect ion de l'horizont ale de niveau supé- rieur moyen Z, et de la ligne moyenne de plus grande pent e p. C : point tel que BC Z,- Z, z. D : point tel que CD 3z. On adopte pour Zele niveau moyen suivant: avant A : l , Z, de B en C : l,+ 2 - p Z 1,7 à partir de D : l , l , de A en B et de C en 0 : Zeest le ni veau int ermédiaire obtenu par interpo- lat ion linéaire. e-zs-z, Figure A-2-2 Figure A-2-3 o ae z, c B z, z :'( : ;-:-'i(::'-' ---"" -----J 2,23 Troisième cas : p 2 (flgu,e A-2-3) avant A : Ze= Z, à part ir de D : l , = l , de C en D : Zeest le niveau intermédiaire ent re Z, et Z2obt enu par int erpolati on linéaire. e CSTB ANNEXE 3 Effet des dimensions 132 Règles NV65 Annexe 3 : Effet des d imensions L: annexe 3 a pour but l' application de la règle 111 -1,244 à ; - des éléments d'une const ruction n'intervenant pas dans la vér ification de la stabi lité d'ensemble au vent; - des éléments d'une construction int ervenant dans la vérif icat ion de la st abilité d'ensemble au vent. 3,1 Élément s n' intervenant pas dans la vé rification de la stabilité 3,11 File de poteaux 3,111 Caractéristi ques de la construction Bâtimen t d' habitation. Haut eur h = 30 m. Dime nsions en plan; a 40 m et b 12 m. Fil e de pot eaux tous les 5 m. Plancher s rigides tous les 3 mèt res reportant la charge du vent sur les murs pi gnon s f ormant pla ns de cont revent eme nt. Sm5Sm5 3,112 Détermination des actions du vent sur la file de poteaux AB (figure Cette file de poteaux entre dans la catégorie des éléme nts cont inus de dimensions courantes pour lesq uels on peut appliquer des règles forfait aires. Pour chac une des dix t ravées, la plus grande dimension de la surface inté ressant l'élément cons idé ré es t de 5 m ; le coefficie nt Il es t égal à 0,B7. 3,12 Poutre continue de gr andes dimensions Figure A-3- t 3,121 Caractéristiqu es Poutre appartenant à un bâtiment industriel situé en zone 1 site exposé et comportant quatre travées de portée égale respectivement à; 10 m, 12 m, 18 m et 15 m. La hauteur de la surface reportant la charge du ve nt sur la poutre est de 12 m (figure A-3-2). •• Figure A-3-2 Figure A-3· 3 Figure A-3-4 © CSTB Règles NV 65 Annexe 3 : Effet des dimensions Pression dynamique : q22 ~ 82,3 da N/ m' qm~ 67,5 daN/m', Pour simplifier les calculs on prend une pression moyenne constante égale à 80 daN/m' , 3,122 Dêt erminat ion du coeffici ent 0 affêrent à chaque travêe Travée Plus grande dimension de la surface Coefficient li à ret enir intéressant la travée consid èr èe 1 12 m 0,82 2 12 m 0,82 3 18 m 0,79 4 15 m 0,81 3,123 Détermination du moment maximal sur le deuxième appui Le cas de charges à envisager est ce lui indiqu éfigure A-3-3, Les coefficients et les charges par mètre à prendre en compte sont les suivants: Première travée 133 1,100 = 0,90 Deuxième travée 1,100 = 0,90 Troisième travée 0,90 0 ~ 0,71 Quatrième travée 1,10 0 ~ 0,89 charge : 0,80 x 12 x 0,90 ~ 864 daN/m charge: 0,80 x 12 x 0,90 = 864 daN/m charge : 0,80 x 12 x 0,71 = 682 daN/m charge: 0,80 x 12 x 0,89 ~ 854 daN/m 3,124 Détermination du moment maximal dans la troisième travée Le cas de charges à envisager est celui indiqu é figure A- 3-4, Les coefficients et les charges par mètre à prendre en compte sont les suivants : Première travée 1,100 = 0,90 Deuxième travée 0,90 0 ~ 0,74 Troisième travée 1,100 =0,87 Quatrième travée 0,90 0 = 0,73 charge : 0,80 x 12 x 0,90 = 864 daN/m charge : 0,80 x 12 x 0,74 ~ 710 daN/m charge: 0,80 x 12 x 0,87 = 835 daN/m charge : 0,80 x 12 x 0,73 = 700 daN/m La détermination des moments maximaux sur lesautres appuis et les autres travées se fait de la même manière. ©CSTB 134 Règles NV 65 Annexe3 ; Effet desdimensions 3,2 Stabilité d'ensemble d'une construction 3,21 Bâtiment courant 3,21 1 Caractéris t iq ue s Haut eur h = 20 m Dimensions e n plan : a = 50 m et b ~ 10 m. Deux cas sont envisagés pour le contreventement de ce bât iment : - contreventeme nt assuré par des plans de contreventement ; - contreventement assuré par une série de portiques régulièrement espacés. 3,212 Cas des plans de contreventement (figure A-3-5) Ces pl ans sont au nombre de trois: deux murs pi gnonset un mur de refend médian. On admet que la surface intéressant le mur de refend médian a pour large ur 25 m et pour haut eu r 20 m. Le coefficient ô est constant sur toute la hauteur du bâtiment et a pour valeur 0) 75. 3.213 Cas des portiques Ifigure A-3-6) Ces portiques sont au nomb re de onze, et sont espacés de 5 mèt res. On admet que la surface intéressant un portique intermédiaire a pour large ur 5 m et pour haute ur 20 m. Le coefficient 0 est constant sur toute la hauteur du bâtiment et a pour valeur 0,79. PlANSDECONTREVENTEMENT rom "m Figure A ~ 3 - 5 ~ % 20m 8: Om SOm ~ 1 PORnauES 3,22 Bâti ment tour Figure A-3-6 1.00 0.90 0.80 Hon m --- --- -- ~ - -- - / , V , , , , 0 , , , , , , , , , , , . 0 , , , , , 0 0,74 :068 • 0,70 20 .. 3,221 Caractéristiques Hauteur h ~ 48 m. Dimens ions en plan ; a ~ b ~ 17 m. Le cont reventement est assuré par un noyau central en béton armé . L' exemple de ce bât iment est repris dans l'annexe 8 pour la dét ermination des act ions dynamiques. 3,222 Courbe de variation du coefficient 8 La surface offert e au vent int éressa nt le noyau central a pour largeur 17 m et p our hau teur 48 m. Le coefficie nt 0 es t const ant jusqu'à la co te 30 m et égal à 0,74 ; il varie ensuite liné aire ment de 0,74 à 0,88 entre la cot e 30 m et la cote 48 m (figure A-3-7). Figure A-3- 7 3,23 Cheminée 3,231 Caractéristiques Haut e ur h = 110 m. Diamèt re à la base ~ 16,70 m. Diamètre au niveau 20 m ~ 6,80 m (const ant jusqu' au so mmet). Cet exempl e est repris dans l'annexe 8. ecsra RèglesNV 65 Annexe 3 : Effet des di mensions 135 3, 233 Vérificati on de la section située au tiers inférieur La surface à considérer est celle des deux tiers supérieursdu mait re- coupl e dont les dimensi ons sont 73 m et 6,80 m. Le coeffici ent fi varie linéairement de 0,77 à 0,90 ent re' la cot e 37 m et la cote 50 m, puis reste constant jusqu'au sommet. 3,24 Réservoir sur poteaux 3,241 Caractéristiques haut eur t otale ~ 47 rn, Les poteaux au nombre de quatre sont d'une section telle que le réservoir peut être considéré aérodynamiquement comme isolé du sol. La cuve a la forme d' un hyperboloïde de révolution dont les di amèt res à la base et au sommet ont pour valeurs respectives 18 m et 25 m (figure A-3-9). 3,232 Cou rbe de variation du co efficient ô La plus gr ande di mension à considérer (C-III-' ,244-2) est l a hauteur h= 110m, Le coefficient ô est const ant jusqu'à la cote 30 m et égal à 0,70 ; il varie ensuite linéairement de 0,70 à 0,90ent re la cote 30 m et la cote 50 rn, pui s il est constant jusqu'au sommet (figure A-3-B), l ,DO 0,90 0,80 Figure A-3·8 Henm ./ ./ , 20 50 60 70 30 110 90 .. o 0,70 10 100 ~ 0=25m 12m ~ = 1 B m poteaux 3Sm Figure A·3-9 3,242 Courbe de variation du coefficient li La plus grande dimension à considérer est égale à 25 m. Le coefficient 8 varie linéairement de la base de la cuve à son sommet entre les valeurs 0,795 il 0,87correspondant respect ivement aux cot es 35 m et 47 m (figure A-3-lO). H en m ----- - ----r -- --- -- Il / , , , , , , , , , : , , , , , , 0,795""", 0,B7--J , o 0,70 O,BO 0,90 1.00 Figure A-3-10 5 10 20 15 25 30 35 40 47 45 e eSTE ANNEXE 4 Détermination de la période propre T du mode fondamental d'oscillation d'une construction 138 Règle s NV 65 Annexe 4 : Détermination de la période propre T du mode fondament al d'oscillation d'une construction L: annexe 4 donne des méthodes approchées et des formules permettant le calcul de la période propre T du mode fon dament al d'oscillation des constructions en vue de l' applicat ion de la règl e 111 -1,5. 4,1 Domaine de validité Les méthodes et formules proposées pe rmettent de traiter de nombreux cas rencontrés dans la pratique. Cependa nt, il convient de savoir qu'elles supposent implicitement : - qu'i l s'agit d'osci llations planes non couplées avec d'aut res modes d' oscill ati ons, c'est-à- di re qu'i l s'agit d'oscillations dans lesquelles les diverses masses compos ant la struct ure se déplacent parallèlement à un même pl an, sans exciter de fait d'oscill ation s pe rpendiculaires à ce pl an; - que les couples d' inertie développés par la rotation des diverses masses auto ur d' axes hori zontaux normaux au plan de f igure sont nég ligés deva nt les aut res forces d' inertie mi ses en j eu. La première condi t ion est satisfaite pour les st ructures pr ésentant un plan de symétrie vert ical dans l a direction où souff le le vent, mai s ne l' est pas pour les construct ions dissymétriques , t oute osci llat ion lat érale produisant des oscillat ions de t orsion d'autant plus import ant es que la dissymét rie est plus marquée. En ce qui concerne la seconde condition, le fait de négliger les inerties rotatoi res n'introduit généralement pas d'erreur systématique par défaut supérieure à 5 %sur la période du mode fondamental d'osci lla- t ion des structures Les périodes ainsi calculées sont donc plus courtes que les pé riodes réelles. Il en résult e de ce qui précède que les méthodes et formules proposées ne s'appliquent pas aux st ruct ures industriell es de forme di ssymétrique. 4,2 Schématisation de la st ructure Les masses ent rant dans la composition d'une st ructure peuvent présenter, vis-à-vis des osci llations : - soit le caractère de masses concentrées à un niveau donné (exemple : planchers et diaphragmes horizontaux) ; - soit un caractère de masses réparties suivant la vert icale (exemple: fût des tours, des cheminées, etc.). Pour les appl ications praticues, on est conduit à décomposer arbitrai- rement les éléments de ce dernier type en t ronçons fict ifs, de façon à substituer aux masses réparties, difficiles à introduire dans les calculs, des masses concent rées au niveau du centre de gravité de chaque tronçon. 4,3 Applications Les applicat ions ci-après concernent : - les const ruct ions rel evant des articl es 3 et 4 dont la masse est répartie sur l a hauteur ou supposée concent rée au sommet (A-4,4l ; - les const ructions relevant de l'articl e 2 dont la masse est supposée concentrée en di vers niveaux (A-4,S). Les cas des constructions relevant des art icl es 5 et 6 peuvent être ramenés à l'un des cas précédents (A4,4 et A-4,5). 3. L'erreur serail plus importante pour les modes supérieurs ©CSTB Règles NV65 Annexe 4 : Détermination de la période propre T du mode fondamental d'oscillati on d'une const ructi on 4,4 Masse répartie sur la ha uteur ou supposée concent rée au sommet du support 4,41 Formules théoriques applicables au cas de cert ains systèmes de forme simple 139 c a ~ + L h ! Ai , ~ B i '0 Figure A-4- 1 4,411 Masse concentrée reposant sur un support de masse né gli ge able 4,411-1 Inertie du support variable avec la hauteur C'est le cas en particulier d'un réservoir reposant sur un support constitué par des poteaux inclinés entretoisés ou triangulés. Soit P le poids de la masse supposée conce nt rée en son centre de gravité. On soumet la construct ion àl' act ion d'une force horizonta le unité (exprimée dans le même système d'unités que Pl , agissant au niveau de la masse concentrée : soit f le déplacement de cette masse. la périod e T est do nnée par : T~ 2 n Jf! 4,41 1-2 Inertie du support constante sur toute la hauteur Si l'on désigne par : P le poids de la masse concentrée h la hauteur du support 1 le moment d'inertie de la section du support E le module d'élasticité du matériau constituant le support 9 accélération de la pesanteur ~ la période T est do nnée par: T ~ 2n .!'.....Jè.. 9 3 El 4,412 Masse ré partie sur t oute la ha uteur 4,412-1 Prismes ou cylindres de section constante Si l'on désigne pa r : h la haut eur du prisme ou du cylindre p so n poids par unité de haut eur 1 le moment d'inertie de sa section E le module d'élasticité du mat ériau la période T est donnée par: T~ 1,79h' ~ P s a 4,412-2 Troncs de cône à sections homothétiques Toutes les sections horizontales sont homothétiques par rapport à un centre d' homothétie C situé sur la verticale du centre de gravité 0 de la base (figure A-4-1). Si l' on désign e pa r: L la dist ance du centre d'homothétie à la base a la distance de ce cent re à J'ext rémité supérieure du tronc de cône h la haut eur du t ronc de cône C CSTB 140 Règles NV 65 Annexe 4 : Déte rmination de la période propre T du mode fon dament al d'osc illation d'une construction p le poids par unit é de haut eur au nivea u de la section de base A 0 B 1,7 e l' épaisseur de la paroi résist ant e à la base de la cheminée es l' épaisseur de la paroi résistante au so mmet de la cheminée le moment d' inertie de la section résist ant e de la base (compte non t enu du revêt ement intérieur) E le modul e d' élasticité du matériau résist ant p le poids par unité de haut eur au niveau de la section de base y compris le poids du revêtement la péri ode T est donnée par : T ~ 2 n h' ~ p o gEl o êta nt dêtermi né sur l' abaque (figure A-4-4) en f onct ion des rappo rt s "- ~ e,te ~ ~ d/d 1,0 a 1 e, Figure A-4-3 ---'- - ~ - ~ d 0,7 0,8 0,9 Figure A·4-2 0,6 c.s 1,2 0,4 1,3 1,4 1,6 1,6 K E le module d'élasticité du matériau 1 le moment d' inertie de la section de base la période T est donnée par : T ~ kh' ~ P s a où le coeff ici ent K est lu sur la courbe de la figure A-4-2 en f onct ion du rapport .'ô , L 4,412-3 Troncs de cône ou de pyramide quelconques La méthode p roposée ci-dessous a été spéciale ment établie'" pour pe rmettre l a déterminat ion des péri od es de vib rat ion des cheminées dont les sections ne sont pas homot hét iques par rapport à un centre d'ho- mothét ie, mai s varient néanmoins linéairement depuis la base jusqu' au sommet , ce q ui est un cas courant dans la pratique. Si l' on dési gne par (figure A-4-3) : h la hauteur de la cheminée d le di amètre extérieur à la base de la cheminée d s le di amètre exté rieur au sommet de la cheminée x este À· ~ d, Id 0,0625 n' 1lI 0,25D 3 o,5DD 7 l ,DDD • 0 0,1 0,2 0,3 0,4 O,S 0,6 0,7 0,8 D,' 1,0 Figure A-4-4 .. Vibrations of linearly tepered beants • Discussion by R..F. RiSSONE and Y.-J. WILLIAMS, Figure 13, page 192 .. Journal of the Engineering Mechank:s Division Proceedings 01the Arnencan Society of Civil Engineer$ - . Volume 88, n- EM-5, octobre 1962. @CSTB Règles NV 6S Annexe 4 : Déterminat ion de la période propre T du mode fondamental d'oscillation d'une construction 141 4,42 Formule approchée applicable au cas d'une masse concentrée reposant sur un support de masse non négligeable la pér iode T est donnée par : T ~ 2. où p'",p + ~ h 140 P Cette formule a été établie en appliquant la mét hode approchée donnée par Rayleigh. 4,421 Inertie du support constante sur t oute la hauteur En désignant pa r : p le poids du support pa r unité de hauteur P le poids de la masse concentrée h la haut eur du support comptée de l' encastrement au centre de gravité de la masse oscillante 1 le moment d'inertie de la section du support t h' 9 3 El 4,422 Iner tie du support variable avec la hauteur On peut appl iquer la formule précédente au cas de réservoirs reposant sur un pylône d' inertie variable à condition de remplacer 1par l'inertie équiva- lente du pylône (obtenue par la méthode d'éga lisation des fl èches) ; dans ce cas si P" est le poi ds total du pylône, on prend p ' ~ p + 33 p · . 140 4,5 Masse supposée con centrée en divers niveaux Pour ce type de construction, il n'existe pas de formules simples; mais il est toujours possible d'assimiler le bâtiment à l'un des systèmes simples traités en A-4,4. De plus, il est donné ci-après : - une méth ode de calcul due à Vianello-Stodola et des formules rappro- chées établies par Rayleigh ; mais leur application est d'autant plus laborieuse que le bâtiment est plus haut, les étages nombr eux et diffé- rents, et l'inerti e variable avec la hauteur ; - des formules forfaitaires applicables aux se uls cas de bâtiments d' habi- tation de forme parallélépipédique. 4,51 Méthode par approximations successives de Vianello-5t odola Cette méthode, connue sous le nom de méthode de Vianello-Stodola. permet d' obten ir la pulsation ùl (liée à la pé riode par la relation œ _ ~ ) et la déformée de la construction par approximations successives avec Jne précision aussi grande qu'on le désire" 4,511 Princi pe La masse tot ale de la const ruction est divisée en une série de masses concentrées M l' M 2 "".M n " e csra 142 Règles NV 6S Annexe 4 : Détermination de la péri ode propre T du mode fondamental d'oscillation d' une const ruct ion La construction vibrant selon le mode fondamental, soit œ sa pulsation et C sa déformée définie par ses ordo nnées X" X""X o ' Les for ces d'inerti e s'exerçant sur les différent es masses à un instant donné, sont proportionnelles à Ml ro 2 X" M 2 00 2 X 2 . . . Mn00 2 X n " L: ensemble de ces forces porte le nom de charge d'inerti e caracté ristique. La méthode de Vianello-Stodola est basée sur la propriété suivante : si l'on traite la charge d'inertie caractéristique comme une charge stat ique, et si l' on calcule la déformée correspondante, cette déformée coïncide avec la déformée C de la construction vibrant selon le mod e fonda mental. On démontre que la méth ode est convergente, et qu'elle permet, partant d'une pulsation et d'une déformée hypothétiques, d'about ir à la pulsat ion et à la déformée réelles. 4,512 Application On se donne une base de départ constituée pa r une pulsation hypothé- tique ",0 et une déformée hypothét ique C O définie par les ordon nées x; , x; ... x: Les f orces d'inertie s correspondantes sont : Il leur correspond une déformée C' définie par les ordonnées x:, x ~ . . . x: . On en déduit en écrivant l' égalité des flèches pour la masse d' extrémité Mn ( x: = x; ), une première approximation de la pulsation: roi ' On procède ensuite à une nouvelle itération à partir de la nouvelle déformé e x: ' x ~ ... x: et de la pulsation (1)'. On est conduit à une nouvelle approximation de la déformée x ~ , x ~ ... x ~ et de la pul sation {()2. On recommence l'opération autant de fois que nécessaire. 4,513 Remarques Choix de la déformée. En gé néral la converge nce étant rapide, il suffit de répét er l' opération une , ou de ux fois en partant d'une parabole de la forme X ~ x ~ ( ~ ) . Hétant la cote du point cons idéré et h la hauteur de la const ruction. On peut également partir d' une droite x ".x ~ ( ~ ) , mais la convergence est moins rapide. Choix de la pulsation. À défaut d'autres indications, on peut partir de ",0 ~ 1 rad/s. 4,52 Formules de Rayleigh Ces formules approchées par défaut, tiennent éventuell ement compte de la rotat ion des fondations. 4,521 Formule 1 Soit P" P, .. . Po les poids supposés concentr és au centre de gravité de chaque tronçon (figure A-4-S). C CSlB p. Figure A-4-S Y. La période T est alors donnée par : T= 2rr Règles NV 65 Annexe 4 : Détermination de la période propre T du mode fondamental d'oscillation d'une construction On imagine la structure retournée de 90° dans le champ de la pesanteur. Soit y" y, ... y. les fl èches prises par les diverses masses en supposant que les déformations restent entièrement élastiqur e"s",. _ L ~ Pl y ~ 9 I; P, y, 143 l , r, 1. T p. 4,522 Formule 2 Elle est dite de premi ère approximation et peut être utili sée lorsqu' une très grande précision n'est pas nécessaire. On suppose la structure soumise à l'action d'une force horizontale unité agissant au niveau de la dernière masse (figure A-4-6) ; soit f,. f, .. . f. les flèches prises par les différentes masses correspo ndant aux poids P" P, . . . p., sous l' effet de cette force unité. Figure A-4-6 La pé riode T est donnée par : T= 2 n Il y a lieu de remarquer que les flèches f, sont différentes de s flèches y, de la formule 1 ; on ne peut donc les intervertir dans les formules. 4,53 Formules forfaitaires applicables aux bâtiments d'habitation Ces formules ont été établies pour l'app lication des règles pa rasismiques . Elles conduisent, dans la plupa rt des cas, à des valeurs légèrement supé- rieures aux résultats d'essais. Elles font intervenir certaines dimensions et le type du contreventement. Dans ces formules: h est la hauteur tota le du bâti ment " est la dimension en plan dans la direct ion considé rée la ou b). N'étant pas homogènes, ces formules supposent que h et lxsont expri mées en mètres, T en secondes. 4,531 Contreventement par murs de maçonnerie ou de béton ban ché h ~ T = O,06 - - - .[ï: 21. + h 4,532 Contreventement par voiles de béton armé T =O,OS k~ I . : h 4,533 Contreventement par ossature de béton armé T=O,09 ~ vl, 4,534 Cont revent ement par ossature métallique h T =O,10 r;- vi. ©CSTB ANNEXE 5 Exemples de détermination des actions intérieures unitai res pour des constructions comportant des parois partiellement ouvertes 146 Règles NV65 Annexe 5 : Exemples de dét erminati on des actions intérieures unit aires pour des construct ions comportant des parois partiel lement ouvertes Cette annexe est une applicat ion de la règl e 111-2,144. 5,1 Remarque Il est précisé que pour une direction de vent donnée, l' ét at int érieur consi- déré n' est pas un état réel. puisque les règles d' interpolat ion conduisent à pr endre pour chaque paroi des coeffi cients ne correspondant pas au même ét at int éri eur. VENT =:> 5,1 Rappel des actions intérieures unitaires à ret enir pour les constructions ne comportant pas de parois essenti ellement ouvertes Application des règles R-III-2,141, 2,142 et 2,143 5,21 Constructions fermées (perméabilité des paroi s J.l 5 5) (figure A-5-1) Sur chacune des paroi s AB, BC, CD et AD, on applique : soit une surpression Ci ~ + 0,6 (1,8- 1,3 y) soit une dépr ession Ci ~ - 0,6 (1,3 Y- 0,8) Yétant égal à 1 0 , Y h ou Y e suivant que la construct i on repose ou non sur le so l. 5, 22 Const ruct ions ouvertes comportant une paroi ouverte La p aroi ouverte a une perméa bilité ~ ~ 35, les autres parois ont des perméabilités J.l 5 5. La p aroi opposée à la paroi de pe rméabilité J.l ;, 35 fait obstacle à l' écou- lement de l' air. 5,221 Paroi ouvert e (IJ ;, 35) au vent (fi gur e A-5-2) Parois de perméabilité IJ s 5 (paro is BC, CD et AD) Ci = + 0,8 Paroi de per méabilité IJ ;, 35 (paroi AB) Ci ~ - 0,6 (1 ,3 y - 0,8) 5,222 Paroi ouverte (IJ ;;, 35) sous le vent, norma le au vent (figure A-S·3) Parois de perméabilité IJ ;; 5 (parois BC, CD et AD) c; ~ - (1 ,3 Y- 0,8) Paroi de perméabilité IJ;, 35 - (paroi AB) c; ~ + 0,6 (1 ,8 - 1,3 y) 5, 223 Paroi ouverte (IJ ;, 35) sous le vent, pa rall èle au vent (figure A· 5-4) Paroi s de perméabi lité IJ s 5 (parois BC, CD et AD) c; ~ - (1,3 Y- 0,8) Paroi de perméabilité IJ;, 35 - (paroi AB) Ci ~ + 0,6 (1,8- 1,3 y) CCSTB B C o (figure A-5-1) VENT =:> A D (figure A-5-2) ~ C C B (figure A-5-3) ~ A U D C (figure A-5-4) Règles NV6S Annexe 5 : Exemple s de déterminati on de s acti ons intérieures unitaires pour des constructi ons comportant des parois partiellement ouvertes 5,23 Const ruct ions ouvertes comportant deux parois opposées ouvertes Les parois ouvertes ont une pe rméabili té ~ ~ 35. Les aut res parois ont des perméabil it és ~ ~ 5. Les deux paroi s ouvertes perm ettent l' écoulement de l'air. Le seul cas àret enir pour les interpolations est celui de s parois sit uées hors du courant d'air. 147 VENT q B C 1 1 VENT q 1 1 t J B A (figure A-S-6) 5,231 Paroi s ouvert es ( ~ ;, 35) normal es au vent (figure A-S-S) Sur chacune des parois AB, BC, CD et AD, on applique : soit une surpression c. ~ + 0,6 (1,8-1,3y) soit une dépression <; ~ - 0,6 (1 ,3 y - 0,8). 5,232 Paroi s ouvert es ( ~ ;, 35) parallèles au ve nt {figure A-S-61 Sur chacune des parois AB, BC, CD et AD, on appliq ue: soit une surpression <; ~ + 0,6 (1 ,8 - 1,3y) soit une dépression Ci ~ - (1 ,3 y - 0,8). 5,3 Exemples de déterminations des actions intérieures unitaires pour des constructions comportant une ou plusieurs parois partiellement ouvertes 5,31 Méthode de calcul Elle est définie par le comment aire 111 -2,1 44. Parmi les nombreux exemples qui peuvent se présent er, il en a été choisi tro is caract érist iques ; les aut res exemples peuvent se tr ait er en appliquant les mêmes princi pes. Dans les exemples qui suivent , le coeff icie nt y est pris éga l à 1 quell e que soit la direction du vent, et les perméabilités des parois partiellement ouvertes sont pr ises égales à 15 % et 25 %. 5,32 Exemple 1 La paroi opposée à Ja paroi partiellement ouverte de perméabili t é ~ ~ 15, a une perméabilit é ~ ~ 5 et fait obstacle à J'écoulement de l' air. Ce cas étant intermédiaire entre le cas 5.21 et le cas 5.22, on interpole pour chaque direction du vent entre les act ions int érieures de même signe déterminées selon 5.21 et 5.22. C CSTB 148 Règles NV 65 Annexe 5 : Exemples de détermination des actions intérieures unit aires pou r des constructions comportant des parois partiellement ouvertes Direction du vent Interpolat ion Actions int e rie ures c j Paroi AB CI = - 0,30 Y;M B, 1!S5 C A +0 3 0 Pa roi pa rtie llement Parois BC, CD et AD ouve rte au vent A: ,< ' >0 C, + 0,30 + 0,50 15 - 5 = + 0,47 -M 35 - 5 >O. CAS5.221 Figure A-S-7 °bB A Paroi AB >0, Cl = + 0,30 Paroi partiell ement ' c-o,3 s ouverte sous le vent et l CAS5.21 Parois BC, CO et AD normale au vent C 'B ..:o. c, - 0,30 - 0,20 .!Q - 0,37 30 C -0.5 B CAS5.222 Figure A-S-8 Paroi AB 0 3 -0,3 CI = + 0,30 Paroi partiell ement v [-----1/0·0.3 C ouverte sous le ve nt et CAS5,21 Parois BC, CO et AD parallèle au vent D c, - 0,30 - 0,20 .!Q -0.5 : -0.5 - 0, 37 ° C 30 CAS'.223 Figure A-5-9 5,33 Exemple 2 La paroi opposée à la pa roi partiellement ouverte de perméabilité 15, a une perméabilité ;, 35 et permet l'écoule ment de l'air, Ce cas est intermé diaire e ntre le cas 5.22 et le cas 5.23. On procède de la même façon qu' au pa ragraphe 5.32. Direction du vent Interpolation Actions intérieures t; 'Br Paroi s AB , BC et AD -05+ • -e.a 35 - 15 v Bi 1':::;5 le A ' D - 0,43 Paroi parti ell ement C> :11..15 " 35 CAS5,222 ' 35 -5 ouverte au vent ,, $5 +0,3 Paro i CD AW CI = + 0,30 CAS5.231 Figure A-S-lO Paroi s AB. BC et AD 8 Paroi partiell ement c. =- + 0,30 + 0.20 20 := + 0,63 ouverte sous le vent et : CAS 5.221 , 30 normal e au ve nt cf;ô.;;\ Pa roi CO Figure A-S- f 1 c;=-O.30 CAS5.231 f " Paroi AB. BC et AD A B +0, c) = - 0,50 Paroi parti e llem ent [ ] /o ouverte sous le vent et CAS5,223 Paroi CD parall èle au vent ° Ci = + 0,30 5+ 0• ° Figure A-S-12 CAS5.232 CCSTB Règles NV 65 Annexe 5 : Exemplesde détermination des actions intérieures unitaires pour des constructions comportant des parois partiellement ouvertes 5,34 Exemple 3 La paroi opposée à la paroi part iellement ouverte de perméabil ité 15, est partie llement ouvert e et a une perméabilité de 25. Ce cas est intermédia ire entre les deux exemples précédents 5,32 et 5,33. Direction du vent Interpolat ion Acti ons intérieures c; :+0.4 c,--0,30-0,13 25 - 5 ",..15:---0.3 Paroi AB -0,39 35 -5 " 0 Paroi de perméabilité : 11'"15 r,-25CAS 5.32 Paroi CO 35 - 25 : + 0,86 p e të eu ve nt : 30 A'---- l' :..... +0, c + 047 - 0 90 25 -5 )<'*15 ; .43 :5. .3 Paroi s BC et AD A' -o.43 0 ' , , 30 CAS 5.33 Figure A-S-13 o :0:371!' c.: +030 +033 20 :«, ---;-o., Par oi AB "" + 0,52 ,37 : ' , '30 Paroi de perméab ilité V'I C B 10 : 1!""25 CAS 5,32 CI : - 0,30 , Paroi CD - 0,07 30 - 0,82 25 au vent c: : 631 ,A ,----6 ' ;.;..,1 · .3 : 20 .0, ' cr:osi\ Parois BC et AD c, - - 0.37 + 1,00 30 : + 0,30 CAS 5,33 Figure A-S- 14 20 -0.37 Paroi AB c. + 0,30 - 0,80 30 - 0,23 -+ - 0,30 A B;' C Paroi partiellement [-;;15] OCAS5.32 20 ouverte parallèles au Paroi CD e, = - 0,37 + 0,67 - = + 0,07 + 0,30 vent 0;.;.25- 30 .=5-0, 20 - 0,46 o +0, c Parois BC, AD 30 CAS 5,33 Figure A-5- 1S e CSTB 149 ANNEXE 6 Exemples de détermination des actions extérieures, intérieures et résultantes unitaires pour des constructions relevant de l'article 2 du chapitre III 152 Règles NY 65 Annexe 6 : Exemples de détermi nat ion des actions exté rieures. intérieures et résultantes unitaires pour des constructions relevant de J'article 2 du chapitre III L: annexe 6 groupe un ensemble d'exemples de détermination des actions extérieures, intérieures, et résultant es unitaires sur quelques types de constructions. Ces exemples ne tiennent compte que des dimensions rela- tives de la construction. Les règles, dont l'application a permis la détermination des actions sur chaque paroi et sont indiquées en réfé rence et à la fin de chaque exemple, ont fait ressorti r les actions résultantes unitaires qui, en définitive, sont seules à retenir pou r le calcul des parois. Quelques exemples sont t raités de façon complète; pour d'autres on s'est born é à indiquer les actions intérieures, les actions extérieures et les act ions résulta ntes unitaires à retenir. laissant à l'ingénieur le soin de retrouver les diverses combi naisons qui ont conduit à ces valeurs. Dans de nombreux cas, on considère le vent souffl ant normalement sur une paroi verticale, puis sur l'aut re ; et dans le cas de const ructions ayant deux parois oppo- sées ouvertes, on considè re également le vent soufflant obliquement par rapport aux parois. Les exempl es examinés sont les suivants : 6,1 Constructions fermées 6, 11 Const ruct ions reposant sur le sol 6,111 Const ruction de rapports de di mensions inférieurs à 2,5 ; toiture à deux versants plans symétr iques 6,112 Construction de rappo rts de dimensions supérieurs à 2,5 ; toiture à deux versants plans symétriques 6,113 Construction dont un des rapports de dimensions est inf érieur à 0,5 ; toiture à deux versants plans symétriques 6,114 Construction de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en voûte parabol ique au 1/ 8 6,115 Construct ion de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en voûte plein cintre 6,116 Construction de rappor ts de dimensions infér ieurs à 2,5 ; toiture mult iple à versants plans dissymétriques; faîtages perpendiculaires au grand côté 6,117 Construction de rapports de dimensions infér ieurs à 2,5 ; toiture multiple à versants plans dissymétriques, faîtages parallèles au grand côté 6,118 Constructi on de rapports de dimensions infér ieurs à 2,5 ; toiture en sheds paraboliques mult iples 6,119 Co nst ruct ion éloignée du sol de rapports de dimensions infér ieurs à 2,5 ; toiture-terrasse 6,2 Constructions comportant des parois ouvert es (reposant sur le sol et de rapport s de dimension s infé rieurs à 2,5) 6,21 Co nstruction ouverte sur un seul côté 6,22 Co nstruction ouverte sur deux côté s opposés; toiture à deux versants plans symétriques 6,23 Construction ouverte sur troi s côtés ; toiture à deux versants plans symétriques 6,24 Doubl e auvent sur mur continu \Ce STB Règl es NV 6S Annexe 6 ; Exemples de dét ermination des actions extérieures, intérieures et résultantes unitaires pour des const ructions relevant de l'art icle 2 du chapit re III 6,3 Constructions comportant des parois partiellement ouvertes {reposant sur l e sol et de rapports de dimensions inféri eurs à 2,5} 6,31 Construct ion ayant t rois parois fermées et une paroi pa rtiellement ouverte, toit ure à deux versants plans symétriques 6,32 Const ruct ion ayant deux parois fermées, une paroi parti ellement ouverte et une paroi o uvert e, t oiture à deux versants plans symé- t riqu es 6,33 Construct ion ayant deux paroi s fermées et deux parois opposées part iell ement ouvertes, toiture à deux versant s pl ans symét riques 6,1 Constructi ons fermé es 6,11 Const ructions reposant sur le sol 6,111 Const ruction fermée reposant sur le sol de r app or t s de dimensions inférieurs à 2 t5 ; toiture à deux versants plans symétriques - Dim ensions 153 a = 2 b À, = 0,75 h =1 ,5b "b= 1.5 0.5 < x, < 2,5 1 < "-t. c 2,5 a =3D' 1 f-b -- 2,/3 - Coefficient 1, b a -0,5 f h ~ 0,19 < 0,5 Vent sur S. Vent sur St> 1, ~ 1 R-III-2.12 - diagra mme fi gure R-III· 5 - Actions ext érieures - Vent normal aux parois vert icales : Parois vert icales : R-III-2,131-1 Toiture : R-III-2,131-2 - di agramme figure R-III-6 - Actions intéri eures : R-III-2, 141 Actions résultantes unitaires à ret eni r pour les calculs: Paroi s verticales: pression c = + 1,10 (façades et pignons) succi on c ~ - 0,80 Versants de toiture: succion c = - 0,80 Dans le cas de fermes à tr eilli s la combinaison C = - 0,60 sur un versant C = - 0)5 sur l' autr e versant peut êtr e plus défavorable. ©CSTB 154 Règles NV65 Annexe 6 : Exemples de détermination des actions ext érieures. intér ieures et résultantes unitaires pour des constructions relevant de J'art icle 2 du chapit re III Vent normal à Sa ft ;» "'!<$ VENT (±\ -a,5O ~ ~ +0,80 -0,50 -0,50 Actlons exté rieures et actions int érieures -0,80 -0,20 V E ~ -0,80 Surpression intérieure Dépression Intérleure de + 0,30 de -D,3D Combinaison des actions extérieures et des actions intérieures Figur e A-O- 1 Vent normal à Sb .(1.. VENT -0,50 +0,80 .(J,50 @ -0,50 J1,VENT -0,80 -0, 20 01' "'"", -0,20 ..u. VENT +1,10 -0,20 -0,20 Actions extérieures et act ions intérieures oeSTB Surpressi on intérieure Dépression intérieure de + D,3D de -0,30 Combinaison des actions extérieures et des actions intérieu res Règles NV 65 Anne xe 6 : Exemples de détermination des actions extérieures, intérieures et résultantes unitaires pour des constructions releva nt de l'article 2 du chapitre 111 6,112 Constructions f ermées re posant sur le sol de rappo rt s de dimensions supérieurs à 2, 5 ; toiture à deux versants plans symét riques Dimensions a 1,2Sb À.. = 4 1" 5 h = 4 b 1 a 30 0 - 0,058 < 0,5 • 2./3 h - Coeff icient r o Vent sur 5. r o 1,055 R-III-2,12 - diagramme Vent sur S. r o = 1,105 figure R-III-S - Actions extérieures- Vent normal aux parois verticales: Parois verticales : R-III-2,131-1 Toit ure : R-III-2,131-2 - diagr amme figu re R-III-6 - Actions intérieures : R-III-2,141 - Actions résultantes unitaires à ret eni r pour les calculs: Façades : succion c - 0,86 pression c + 1,1 4 Pignons : succion c = - 0,86 pression c + 1,18 Versants de toiture : succion c = - 1,23 Dans le cas de fermes à treillis, la combinaison c = - 0,82 sur un versant c = - 0c80 sur l'aut re versant peut et re plus délavorable. 155 -0.64 -0.64 -0,26 Combinaison des actions extérieures et des actions intérieures Actions extérieures et actions intérieures SurpressionIntérieure de + 0,26 Dépression Intérieure de -0,34 Actions extérieures et actions intérieures Surpression intérieure Dépre ssion Intérieure de + 0,22 ee- 0,38 Combinaison etesactions extérieures el des actions inléfieures FigureA-6-3 Vent normal à S. Figure A-6-4 Vent normal à Sb OCSlB 156 Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de détermination des act ions extérieures. intérieures et résultantes unitai res pour des constructions re levant de l'article 2 du chapitre III 6,113 Const ructi on fer mée reposant sur le so l dont un des rapports de dimensions est inférieur à 0, 5 ; toiture à deux versant spla ns symét riques - Dimensions : Vent normal à Sb -e.se Actions extérie ures et actions intérie ures Figure A-6-6 exté rieures et actions intérieures Figure A· 6· 5 Vent normal à S. R-III-2,12 - diagramme figure R-II I-5 \, 1,6 f - • 0.1Bl < 0,5 h h 1,6 b 1 f·b-- 2../3 1 0 1,00 1 0 0,85 À, 0,4 b - ·0.25 a - Actions exté rieures - Vent normal aux pa rois verticales : Parois verticales : R-III -2,131-1 Toiture : R-II I-2,131-2 - diagramme figure R-III -6 - Actions intérieures : R- III-2,141 Pour le vent normal à la face Sb' la dépression de - 0,18 est ramenée à - 0,20 (R- II I-2,14) - Coefficient 1 0 Vent sur S, Vent sur Sb - Act ions résultantes unitaires à reteni r po ur les calculs : Façades : succion c = - 0.80 pression Pignons: succion c - 0,80 pressio n c = + 1,00 - Versants de toit ure : calculés séparément calculés ense mble succion succion c = -0,75 c -0,70 c = - 0,75 sur l'autre Dans le cas de fermes à treillis. la combinaison c = - 0,60 sur un versant versant peut être plus défavorable. 6,114 Const ruct ion fermée re posant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en voûte parabolique au 1/8 - Dimensions: a=2b À, = 0.5 b f = 0,125 b a = 0,5 1 10 f 2 h =0,125 < "3 f 1 < - = 0 125 < - b ' 2 a à la naissance de la voûte = 26 0 30' ClCSTS Règles NV 65 Annexe 6 : Exempl es de détermination des act ions exté rieures, intérieures et résultantes unitaires pour des const ructions rel evant de l'article 2 du chapitreIII 157 Vent normal à S. - Act ions résultantes unitaires à ret enir pour les calculs: - Actions extér ieures - Vent normal aux parois verticales: Paroi s verticales: R-III-2,131-1 Toiture : R-III-2,131-2- diagramme figure R- III-7 R-III-2,1 2 - di agr amme figure R-III-S R-III-2,141 Act ions intérieures : - Coeffi cient 1 0 : Vent sur S. 1 1 0 1,00 Vent sur Sb Actions extérieures et actions intérieures Rgure A-6-7 .. ... . o. .sc Vent normal à Sb _O·50m_O'50 et sur le deuxième demi -arc 1 -[-1,04 - 2 x 0,76-0,59] -0,79 4 ou variables avec valeurs extrêmes (-0,80, - 1,08 et -O,S9) ou encore avec les valeurs moyennes sur un demi -arc +[-0,80 2 - 1,04 1,06] - 0,99 c =- l,10 c - 0,80 c - 0,80 constant pression succion succion Toitures : Parois verticales : ",50 r!I -0,50 -c.so Aerions extérieures et actions intérieures Figure A·6-8 a = à la naissance de la voûte = 90° 6,115 Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2.5 ; toiture en voûte plein cintre R-III-2,1 2 - di agr amme figure R-III-S 1 f 2 - < - = 0, 5 < - 10 h 3 À. = 0,5 b a = 0,5 f O,S b Coeff icient 1 0 Vent sur Sa Vent sur S. a =2 b - Dimensions : Actions extérieures et actions intérieures Figure A-6-9 Vent normal à 5. Vent normal à Sb Actions exté rieures et actions int érieures Figure A-6-1a -l].VENT i!I -e.ec - Actions extérieures - Vent normal aux parois verticales : Parois vert icales: R-I II-2,131 -1 Toitures : R-III-2,131-2 - diagramme figure R-III-7 - Actions int érieures : R-III-2,141 - Act ions résultantes unitaires à retenir pour les calculs : Paroi s verticales : succion c = + 1,10 pr ession c = - 0,80 Toiture: soit succion constante c = - 0,80 soit succion et pression combinées ©CSTB 158 Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de déterrri nation des actions exté rieures, intérieures et résultantes unitaires pou r des constructions relevant de l'article2 du chapitre III 6,116 Construction f ermée reposant sur l e sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture multiple à ver sants plans di ssymétriques; f aîtag es perpendicul aires au grand côt é Dimensions: 8 1,., =0, 19 < 0,5 a ~ - b 3 h ~ 0,5 b 1,. b ~ 0,50 < 1 b f ~ b -'3 al = 60° - ~ 0375 a ' 12 Q 2 = 30° f < 0,5 h ~ 0,29 - Co efficient v0 Vent sur S, 1 0 ~ 1,00 Vent sur Sb 1 0 ~ 0,85 R-III-2,12 diagramme fi gure R-III-5 - Actions extérieures - Vent normal aux pa rois verticales : Parois verticales : R-III-2,131-1 Toi ture : R-III-2,131-3 - diagramme figur e R-III-6 - Act ions int érieures : R-III-2,141 Pour le vent normal à Sb et S' b' la dépression intérieure de -0,18 est ramenée à - 0,20 (R-III-2,14). - Act ions résultantes unitai res à rete nir pour les calculs : Façades : succion c ~ - 0,80 pression c ~ + 1,10 Pign ons: succion c ~ - 0,80 pre ssion c ~ + 1,00 Petits versants de toiture: succion c ~ - 0,80 pression c ~ + 0,68 pour le premier versant. c ~ + 0,56 pour les versants suivants. Grands versant s de toiture : V E ~ Vent normal à Sb -o.ec -e.sc Actions extérieures et actions intérieures succion pression Vent norma l à S'b c ~ - 0,80 c ~ + 0,20 Figure A-6- 11 Vent normal à S• <." C CS1B <.,. Actions extérieures et actions Întérieu res Figure A-6-12 .... -e,ee @ -e.sc Acti ons extérieures et actions intérieures Figure A-6- 13 .... Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de détermination des actions extérieures, intérieures et résult antes unitaires pour des constructions relevant de l' art icle 2 du chapitre III 159 Vent normal à S. _0,50 6,117 Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture multipl e à ve rsants plans dissymétriques, faîtages parallèles au grand côté - Dimensions : 8 b À.. =0,19 < 0,5 'B _ 3 h =0,5 b À. b =0,50 < 1 a, =60 0 !: -0375 f= b .J3 . ' 12 u z :: 30° f < 0,5 h = 0.29 - Coefficient Yo Vent sur Sa Vent sur Sb 1 0 ~ 1,00 1 0 = 0,85 R-III-2,12 - diagr amme fi gure R-III-5 Grands versants de toiture : succio n c ~ - 0)5 pou r le premier versant. c = - 0)0 pour les versant s suivants. :.0. 30 Vent normal à Sb . ~ . 0.30 ~ · 0.30 ~ Pignons : Actions résult ant es à ret enir pour les calculs: Façades : succion c ~ - 0,80 pression c ~ + 1,10 succion c ~ - 0,80 pression c ~ + 1,0 Petits versants de toiture : succion c = - 0,80 pour le premier versant. c - - 0)0 pour les versant s suivants. pression c ~ + 0,65 pour le premier versant . c = + 0,56 pour les versants suivants. ' O ~ - Acti ons extérieures - Vent normal aux parois vert icales: Parois vert icales: R-III-2,131-1 Toi ture : R-III-2,131-3 - diagramme f igure R-III-6 - Actions int éri eures : R-III-2,141 Pour le vent normal à Sb' la dépression intéri eure de - 0,18 est ramenée à - 0,20 (R-III-2, 14l. Vent normal à 5'. -0.50 .e.se Actions extérieures et actions inté rieures Figure A-6-15 Actions extérieures et actions intérieures Figure A-6- 14 · 0 30 Actions extérieures et actions inté rie ures Rg ure A-6·1 6 e csrs 160 Règles NV 65 Annexe 6 : Exempl es de détermination des actions extérieures. intérieures et résultantes unitaires pour des constructions relevant de l'article 2 du chapitre III . 0 ,3 1 - 0,37 -0 ,37 Actions extérieures et actions intérieures v'1!!!:> Vent normal à Sb Figure A-6-17 - 0 37 f =0,4 b b a = 0,33 R-III-2,12 - diagramme figure R-III-5 < 2,5 < 0,5 a , à la naissance de la voûte = 45" ..!. =0,29 < 0.5 h a , angle du versant plan avec l' horizontale 68' - Coefficient 1 0 Vent sur S, 1, 1,00 Vent sur Sb 1, = 0,90 a = 3 b 6,'18 Construction fermée reposant sur le sol de rapport s de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en sheds pa raboliques multiples - Dimensions: - Actions ext érieures - Vent normal aux parois verticales : Parois verticales : R- III-2,131-1 Toiture : R-III-2,131-2 et 3 - diagrammes fi gure R-III-6 et R-III-7 - Actions intérieures : R-III-2,1 41 . Actions résultantes à retenir pour les calculs: Vent normal à 5'b -0.37= _ --"'= ="- - 0,37 FigureA-6-18 Actions extérieures et actions intérieures -0,37 9rDID:jIIIIIIlDIDDIDlIIIrrrlmil c -0,80 c=+ 1,10 c - 0,80 c > + 1,02 succi on pression succion pression Versants plans : Succion c - 0,80 Pression c + 0,65 pour le premie r versant intermédiaire. c + 0,80 Pignons: Façades : pour la tota lité du versant intermédiaire et les parties basses du premier et du de rnier versant. c = variant de - 0,80 à - 0,86 pour la partie haute du premier et du dernier versant (- 0,80 correspon- dant au point de dépression: -0,42). pression c variant de +0,38 à 0 pou r la partie basse du premier et de + 0,34 à 0 pour la partie basse du versant inter médiaire et du dernier versant (la pression nulle correspond au point de dépression : - 0,22). pour le derni er versant. Versants pa raboliques: succion c - 0,80 Vent normal à S. " " " ,09 -0.50 -o,sc -0. 50 Actions extérieures et actions intérieures Figure A-6- 19 eCSTB Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de déte rmination des actions exté rieures, intérieures et résult antes unit aires pour des const ructions relevant de l' articl e 2 du chapitre III 161 6,12 Construction fermée éloi gnée du sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture-terrasse - Dimensions ; Vent norma' à S. " .0.:,. - 0,35 0.58 +0,&0 -0 ,110 -0.59 h' À. 0.166 < 1 À b 1.0 < 2.5 b - a e 0.5 h c - 0,84 c - 0,S4 c > + 1,00 c= - l ,OS c - 1,22 R-III-2,222 succion pression succion pression succion succion Pignons : Toi ture : plancher infér ieur: - Act ions résultantes unit aires à ret enir pour les calculs : Paroi s verticales: Façades: 6, 2 Const ructions comportant des parois ouvertes 6,21 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions compris entre 0,5 et 2,5 ; une des parois verticales est ouverte ; les aut res parois existantes sont fermées - Coefficient y. Vent sur S. y. 1,07 Vent sur Sb y. O.SS Acti ons ext érieures - Vent normal aux paroi s vert icales: Parois vert icales: R- III-2.23 Toit ure : R-III-2,23 Paroi infér ieure : R-III-2,23 - Acti ons int éri eures : R-III-2,24 Pour le vent normal à Sb' la dépression int érieure de - 0, 18 est ramenée à - 0,20 (R-III-2,14), -0.59 Vent normal à SI> +0.80 -0.59 -c.ac - 0,80 Actionsextérieures et actions intérieures Figure A..f1.-20 -0.30 - 0.30 Actions extérieures et actions intérieures Figure Les trois const ructions considérées ne diffèrent que par la forme de la t oiture. Exemple 1 : toit ure à un versant plan. Exemple 2 : t oit ure à voût e parabolique. Exempl e 3 : t oit ure à deux versant s plans symétriques. Façade Pignons Toiture Exempl e 1 pressi on c = + 1.30 pressi on c = + 1,30 succion c = - 1, 16 succion c = - 1,30 succion c = - 1,30 Exempl e 2 pressi on c _ + 1,30 pression c _ + 1,30 succion c vari ant succion c = - 1,30 succio n c = - 1,30 de - 1,52 à - 1.08 Paroi AB pression c = + 1, 10 succio n c = - D,BD Exempl e 3 pr essi on c = + 1,30 pressi on c = + 1,30 Versant Be succion c = - 1,30 succion c = - 1,30 pression c = + 0,14 succi on c = - 1.32 Versant CD succion c = -1,16 ©CSTB 162 Règle. NV 65 Annexe 6 : Exempl es de détermination des actio ns ext érieures. int érieures et résult antes unitaires pour des constructions relevant de l' article 2 du chapi tre III Coeffici ents 1 0 1,00 Actions extérieures - Ve nt normal aux parois verticales : Paroi s vert icales : R-III-2, 131-1 Vent so ufflant sur la paroi ouverte Actions extérieures et actions intérieure s Toiture : R-III-2,131-2 et 3- d iagrammes fi gure R-III-6 et R-III-7 Exemple 1 Exempl e 2 Exemple 3 '." . 0.50 .<n '-'0 .e.ee ., " .ase VE g ,." VE q ,." Acti ons inté rieures: R-III-2,142 Actions résultantes unitaires à reteni r dans les calculs . Vent soufflant sur la paroi opposée il la paroi ouverte Actions extérieures et action s intérieures -0,50 -0.50 Actions Intérieures Acti ons intérieures sur toute s les parois Cl =+ 0,80 sur toules les parois CI =+ 0,80 MO Actions Intéri eures surie paroi AB CI =·0,30 sur les autres paroi s Cl = + 0,80 Exemple 1 E:4-- .," E:4-- .0.80 Exemple 3 Figure A-6-22 - 0.50 - 0.50 Vent p arall èle à la paroi ouverte Actions extérieures et actions intérieures ,-" ActionsIotérifins sur Ioules les peroll Ci "' - 0,50 .," sur toutes les parois Ci = - 0,50 Figu re A-6-23 . ,-" Actions intérielX8S sur la paroi AB Ci '" + 0,30 sur les autres parois Ci:: - 0,50 -,-., Eoœmp>. 2 Exemp le 3 f!]- .,,,, C -0-"0 ,-" 'E:4-- .'-" r ·0.80 .0." .0.110 $-- '.M $-- '" $-- ,." _0.50 Actions Intérieures sur toutes les parois Cl=- 0,50 _\1.&0 AcUons Intérieures sur toutes les parois CI"- 0,50 · 0.&0 AcUooa Intéri aures sur la paroi AB Cl"" "1-D,3D sur las autres paro is Ci:: • 0,50 Figure A-6-24 c eSTB Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de détermination des actions extérieures, intér ieures et résultantes unitaires pour des cons tructions relevant de l' article 2 du chapit re III 163 Vent normal à Sb Vent normal à Sa R-III-2, 12 - diagramme f igure R-III-5 1, = 1,00 1, = 0,95 Coefficient Yo Vent sur S, Vent sur Sb Différentes directions de vent envisagé es : 1. Le vent est normal aux façades latérales (f igure A-6-25) Le courant d'ai r ne t raverse pas la const ruct ion. Act ions exté rieures : Paroi s verticales : R-III-2,131-1 Toit ure : R-III-2,131-2 - diagramme figure R-III-6 - Actio ns intéri eures: R-III-2,143 2. Le vent est parallèle aux façades lat éral es (figure A-6-26) Le courant d'air t raverse la const ruction et ne produit aucune acti on sur les parois verticales existantes; par contre il a un effet d' entraînement sur l a t oi ture alors assimilée à une t oit ure isolée (annexe 7). 3. Le vent est oblique par rapport aux parois de la const ructi on (figure A-6-27) Son action, pour des inclinaisons variant de 0° à 90°, est ret enu e lorsqu' ell e est supérieu re à celle d'un vent perpendiculaire (§1), 6,22 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions vérifiant les inégalités suivantes: 0,5 'A, 2,5; 1 'Ab s 2,5 ; les deux pignons sont complèt e ment ouverts; les façades et les versants de toiture sont fer més ; toiture à deux versant s plans symétriques 7 Dimensions : a = - b 3 -O.SO -<J ,50 0.80 .(]. VENT Q Actions extérieures et actions intérieures Figure A-6-25 Vent obliqu e Enveloppe des actions maximales, toit ures et face sous le vent O,5d O,5d cvarlable ,-------,-= = -1,30 c<+1,10 Actions maximales pour un vent oblique sur la toiture et sur la face sous /e vent lorsque le vent est parallèle au faîtage et aux parois verticales, il ne produ it aucune action sur les parois verticales, et uniquement une force d'entraînement sur la toiture. Figure A-6-26 Figure A-6-27 ©CSTB 164 Règles NV 65 Annexe 6 : Exemples de détermination des actions extérieures, intérieures et résult ant es unitaires pour des constructions relevant de l'article 2 du chapitre III b) - 0.50 Vent frappant la face intérieure de la paroi existante -0.50 a) 9- C A a) Action sur la construction considérée comme ouverte b) Act ions sur la construction considérée comme isolée .- lorsque le vent est oblique, on tient compte d 'un e surpres sion intérieure de + D,50 Rgure - Façade au ve nt ; l' act ion exercée par un vent d'inclinaison variable rest e inférieure ou ég ale à celle d'un vent perpendiculaire; elle n' est pas prise en considération. - Façade sous le vent : le vent peut attaquer la face intérieure sous un angle variable produisant ainsi une surpression intérieure variant de + 0,80 à 0 pour un angle d'attaque variant de 65° à 25° (R-III-2,143), la succion VE,!!L,. extérieure restant égale à -D,50. La succion résult an te ......" à ret enir pour les façades verticales est donc (comme indiqué par la figure A-6-27) l'enveloppe des efforts maximaux pour des vents inclinés de faço n symétrique par rapport aux axe s de la co nstruction. - Versants de t oiture: l' acti on du vent peut s'assimiler à l' acti on d'u n vent oblique sur une toit ure isol ée (R-III-4,233-2) soit c. + 0,50 sur toute la surface de la . a ' toiture (h > -) - Actions résuftant e s unitaires à ret enir pou r le s calculs : Paroi s verticales : pr ession c + 1,30 succion c variable de - 1,30 à 0,99 7 (cette derni ère valeur découlant du fait que a - - b ) 3 Versants de toit ure: pression c = + 0,30 succion c = - ',00 6,23 Construction re posant sur le sol de rapports de dimensions vérifiant les inégalités sui vantes: 0,5 ::; À. a ::; 2,5 ; 1 ::; À. b ::; 2,5 ; b/a 0,5 ; trois parois verticales sont ouvertes en totalité; une paroi verticale est fe rmée; toiture à deux versants plans symétriques - Coefficient 1° 1,00 - Actions extérieures - Vent normal aux parois verticales : Parois verticales : R-III-2,131-1 Toit ure: R-III-2,131-2 - diagramme figure R-III-6 - Actions rés ultantes unitaires à retenir dans les calculs : Paroi verticale: pression c = + 1,30 succion Toit ure : ce sont les pl us déf avor abl es soit des act ions résultantes unit aires dét erminées à l' aide des actions ext éri eures et int éri eures défi - nies ci-dessus, so it des act ions relatives aux t oitures isolées (annexe 7 et R-III-4,233-1 et 2). Vent frappant la face extérieure de la paroi existante Versant AB: Versant BC: pr ession c + 0,97 succion c - 0,88 pression c + 0,42 succion c = - 1,29 Figure A-6-29 ceSTB Règles NV 65 Annexe 6 : Exempl es de déterminat ion des actions extérieures, intérieures et résultantes unitaires pour des co nst ruct ions relevant de l'article 2 du chapit re III Vent normal à la paroi verticale 165 Actions du vent Combinaison des actions du vent ~ 1 1 1 Toiture considérée commeisolée 6,24 Double auvent sur mur continu - Coeff icient Yo ~ 1,00 - Les act ions résult ant es unit aires à ret enir découl ent de l' appl icat ion des règ les suivantes : Vent normal à la paroi verticale (fi gure A-6-30) : Paroi vert icale: R-II I-2,131-1 c = ± 1,30 Toiture considérée comme appartenant à une const ruct ion ouverte : R-III-2, 131-2 - diagramme figure R-III-6 Le versant de gauche est sous le vent et le versant de droite est calculé comme s' il était au vent , sans la réduct ion de 25 % dont il est parlé en R-III-2, 131-31, car il ne s' agi t pas là d' une toit ure mult iple. Toiture considérée comme une toiture isol ée : R-III-4,233-1 D'où : pression c = + 0,50 succion c ~ - 1,25 Vent parallèle à l a paroi vert icale : Force d'entraînement (R-III-4,02) sur les deux faces de la toiture. 6,3 Constructions comportant d es parois partiellement ouvertes re posant sur le sol 6,31 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; ayant trois parois fermées et une paroi partiellement ouverte (perméabilité Il = 25) ; toiture à deux versants plans symétriques - Dimensions : a = 2 b Â.. =0,75 H =1,5 b cr =30' - Coefficient Yo Vent sur S. Vent sur Sb f= b -'- 2-/3 x, =1,00 ~ =0,5 a R-III-2,12 - diagramme fi gure R-III-5 - Actions extérieures - Vent normal aux parois vertica les: Paroi s verticales : R-III-2,131 -1 Toi t ure : R-III-2,131-2 - diagramme figure R-III-6 - Actions i nt érieures: R-III-2,144 @CSTB 166 Règle. NV65 Annexe 6 : Exempl es de détermination des act ions extérieures, intér ieures et résult antes unit ai res pour des construct ions releva nt de l'art icle 2 du chapit re III Direction du vent Paroi partiellement Paroi fermée CO Parois fermees AD Versants de ouverte AB et BC - (pi gnons) toiture EF et FG Paroi parti ellement ouverte AB t; = - 0.30 c,'" + 0, 30 + 0,50 25 -5 = + 0,63 Co = + 0.63 <; = + 0.63 au vent 35 - 5 Paroi partiellement ouverte AB Cl = + D,3D C, • - 0,30 - 0.20 20 -0.43 Ci = - 0,43 c j = - 0,43 sous le vent et normale au vent 30 Paroi partiellemen t ouverte AB Ci = + 0,30 c, = - 0.43 C,= - 0,43 CI = - 0,43 sous le vent et par all èle au vent Il e st bon de se reporte r à l'annexe 5 qui est une application de la règle 111 -2.144. avant d' aborder le calcul suivant. - Actions résultantes unitai res à retenir dans les calculs: Les act ions résult ant es unit aires sont données pour chaque direct ion de vent normale aux parois pa r les figures A-6-31, 32 et 33. Les act ions à reteni r sont les suivantes : Paroi part iellement Parois fer mées AB, Versants de toitu re ouverte AB BCet CD EF FG Pressio n c = +1 ,10 c=+ 1,23 c=+ O,13 pas de pressi on Succion C = - 0,80 c= -1,13 c = - 1,08 c = - 0,93 Vent normal à 8 ' '0 .tJ· G ,80 -0, 50 PEJWÈA8ll.1'ŒS 5'llo 25'llo n o -1,13 5'llo 25% Vent normal à n ".... • F E G -e.sc 0,00 ...........""s 5% 25% A -0 ," 0 D o'oo c B C . O . 07 B -0" Actions extérieureset actions intérieures : sur la paroi AB Cl= - 0.30 sur les autres parois et les versants Combinaison des actions de toiture Cj =+ 0.63. ecténeureeet des actions intérieures A • -1,13 -o.so •0,50 Actions extérieures et actions intérieures : sur la paroi ABCi = 0,30 sur les autres parois et les versants Combinaison des actions de toiture Cl= - 0.43. extérieures el des actions int érieure Figure A-6-31 Figure A- 6·32 ©CSTB Règ le. NV6S Annexe 6 : Exempl es de détermination des actions extérieures, intérieu res et résultantes unitai res pour des const ructi ons relevant de J'article 2 du chapitre 11 1 167 Vent normal à Cl -0.50 -0.50 , .... - 0,80 -0.01 [j 0 .•.sc -0.50 C 8 .0,50 Actions extérieures et actions intérieures: $Ur la paroi ABCI. 0,30 sur les aulres parOiSet les versants de toiture ct : . 0,43. .•.ec ···"U - 0,01 Combinaison des adlons extérieuresel des actions intérieures 6,32 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieures à 2,5 ; ayant deux parois fe rmées, une paroi partiellement ouverte (perméabilité 1.1 =20) et une paroi ouverte, toiture à deux versants plans symétriques - Dimensions : a =2b À.. = 0,75 f = _b_ di À. b =1,5 b a = 0,5 h = 1,5 b Figure A-6- 34 0,-__-,,' , , , , , , , , , , , , , - Coeffi cient 1 0 Vent sur S. Vent sur Sb 1 0 = l ,DO R-III-2,12 - diagramme figu re R-III-5 On étudie successivement l'action d' un vent normal aux parois vert icales puis d' un vent ob lique. 1) Vent normal aux parois - Actions extérieures: Parois vert icales: R-III-2,131-1 Toit ure: R-III-2,131-2 - diagramme figure R-III-6 © CSTB 168 Règles NV 65 Annex e 6 : Exemples de dét ermination des actions extérieures, intérieures et résult antes unitaires pour des constructions relevant de l' art icl e 2 du chapitre III Direction du vent Pa roi partiellement Paroi ouverte Parois fermées BC et AD Versants de toiture auverteAB CO EF et FG Paroi partiellement c,, = + O,BO c,= -O,5D c. = - 0,50 Co = - 0,30 c. = - 0,45 ou verte AB au ve nt Paroi part iellement ouverte AB sous le vent ce = -D,SD C, = + 0,80 c. =- D,50 ca= - 0,45 c" = - 0,30 et normale au vent Paro i partiell ement paroi au vent c, = + 0,80 ouverte AB sous le vent c. = - 0,50 c, = - D,50 c. = - 0.50 c. = - 0.50 et parall èl e au vent pa roi so us le ve nt c, = - 0,50 - Actions intérieures , R-III-2,144 (voir annexe 5) Direction du vent Paro i partiellement ouverte AB Paroi ouverte Parois fermée s Versan t s de CO BCetAD t oi ture EF et FG Paro i parti ell ement ouve rte AB 35 -20 CI = + D,3D Cl = - 0,40 Ci = - DAO au vent C, ~ - 0,30 - 0,20 --- ~ - 0,40 35 -5 Pa roi partiell ement ouverte AB 35 -20 Cl = - 0,30 CI = + 0,55 CI = + D,55 sous le vent et normale au v ent Ci = + D,3D + 0,50 35 - 5 = + 0,55 Paroi partiellement ouverte AB c,=- 0,50 CI = + 0,30 CI = - 0,50 Ci = - 0,50 sous le v ent et para ll èle au vent - Actions résult antes unitaires à retenir dans les calculs : Les act ions résult antes unitaires sont données pour chaq ue direct ion de vent normale aux parois par les f igures A-6-35, 36 et 37. tl '··Os E v . 0,80 ..0, G VENT . , Ç5 - 0.80 - 0,80 Paroi partiellement ouverte au vent Figure A-6-35 ceSTB Vent normal à S, ".00 ,-' 05 Paroi partiellement ouvert e sous le vent et normale au vent , Q ~ Dg, -0,80 , G , , ~ . o o , 1 ". , , , :0.00 , , , , , '=;!'-.......--'. Paroi partiellement ouverte sous le vent et parallèle au vent Figure A-6-37 Règles NV 6S Annexe 6 : Exemples de déterminati on de s actions extérieures, int érieures et résult ant es unit aires pour des constructions relevant de l' arti cle 2 du chapit re III Les actions à ret enir sont les suivantes : Paroi partiellement Paro i ouverte Paroi s fer mées Versants de ouve rte AB CD BC elAD to it ure EF FG Pression c= + 1,20 c = +1,10 c=+l,30 c= + O,l O Succion c= - l, 05 c= - 0,80 c=- 1,05 c=- 1,00 c = - 0,85 169 Figure A-6-38 2. Vent oblique aux paroi s Lorsqu'i l exi ste une paroi ouverte, il f aut examiner l' action d'un vent obl ique (R-III-2,143-2) sur l a face intérieure des parois fermées; cette act ion se traduit par des surpressio ns Ci = 0,02 a - 0,5 qui sont supérie ures à la surpression dét erminée sel on R-III-2, l44 qui, dans le cas part iculier envi- sagé, a pour valeur S + 0,55. La répartit ion des surpressions ainsi produites dépend essenti ellement de l' emplacement et des di mensions de l' ouvert ure. Dans le cas de figure, elle varie de + 0,80 à + 0,63. 6,33 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions infé rie urs à 2,5 ayant deux parois fermées et deux parois opposées partiellement ouvertes (perméabilité =15 et =25) ; toiture à deux ve rsa nts plans symétriques - Dimensions : F 1 • 1 1 1 i 1 • , 1 1 • 1 ! 1 1 Il''' 15 Il''''25 e c - Coefficient 1 0 Vent sur S, Vent sur Sb 1... =0,75 di 1 0 = l,DO h = 1,5 b R-III-2.12 - diagramme figure R-III-5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , A D On étudie successivement l' acti on d'un vent normal aux parois verti cales puis d' un vent oblique, 1. Vent normal aux paroi s - Act ions ext érieures : Paroi s vert icales : R-III-2,131 -1 Toit ure : R-III-2,131-2 - diagramme fig ure R-III-6 Paroi AB de Paro i COde Parois fermées Versa nts de toiture Directi on du vent permèebillté per méabilité BCet AD EF et fG = 15 = 25 Paro i AB 15) au vent c" = + 0.80 Cg= - 0,50 c.= -O,50 c. = - 0.30 c.. = - 0,45 Paroi CO = 25) au ve nt c. = - 0.50 c. = - 0,80 c,, =-O,50 c. = -0,45 c.=- O,30 Pa rois parti ellement Cg= - D,50 c,,= - O.50 paroi a u ve nt c. = + 0.80 c,, = - 0,50 c g = -O,50 ouve rtes pa rallèles au ve nt pa roi so us le ve nt c. = - 0,50 OCSTB 170 Règl es NV 65 Annexe 6 : Exemples de détermination des actions exté rieures, intérieures et résult antes unitaires pour des constructions relevant de l' article 2 du chapi tre III - Actions intérieures : R-III-2,144 (voir annexe 5) Direction du Paroi AB de perméabilit é Paroi CO de permèebll lté Parois fermees AD et Be Versants de vent = 15 p' = 25 to itu re EF et FG Paroi AB CI = - 0.30 - 0.20 Ci = + 0,30 + 0,50 (I-I = 15) au vent 35 - 15 25 - 5 _ 0,39 15- 5 35-25 CI = - 0.30 Ci = - 0,30 35 - 5 35- 5 35- 5 35 - 5 ' Ci - + 0.30 + 0,50 Ci = - 0.30 - 0, 20 Paroi CO 35 - 15 25 - 5 15-5 35 - 25 Ci = + 0,30 Ci = + 0,30 (1-1' = 25) au ve nt ------ + 0,52 --- - -- - 0,32 35 - 5 35-5 35 -5 35 -5 Paroi s - 0,30 - 0,20 15 - 5 - 0 20 partiellement = 35 - 5 ' ouve rtes c; - 0,30 C; = + 0,30 Ci = - 0.46 parallèles au 35 - 15 25- 5 _ - 0,46 vent 35 - 5 35- 5 - Actions résultantes unitaires à rete nir dans les ca lculs : Les act ions résult antes unitaires sont données pour chaque direction de vent normale aux parois par les figures A-6-40, 41 et 42. Combinaison des actions extérieures et des actions intérieures 0 0" "'''' E -0,80 -e.ec A -0,04 Parois partiellement ouvertes parallèles au vent -c.ee Paroi de perméabilité = 25 au vent . 1,00 Paroi de perméabilité u e ts eu veot Figure A-640 Figure A-6-41 Figure A-6-42 Les acti ons à retenir sont les suivantes : Paroi AB de perméabilité Paroi CD de perméabilité Parois fermées Versants de toiture EF p = 15 = 25 BC etAD Pression c = + l,19 c = + l , l2 c =+ l,26 pas de pr essi on Succion c =- l ,02 c = 0,75 c =- O.60 2, Vent oblique aux par oi s Il peut êt re nécessaire d' examiner l' act ion d'un vent obliqu e ; ceci dépend uniquement de la répart it ion des ouvert ures et de leurs dimensions. On procêde alors comme indiqué à l' annexe 6,22. e CSlB ANNEXE 7 Actions résultantes unitaires sur les parois de constructions ouvertes traversées par le vent 172 Règles NV 65 Annexe 7 : Actionsrésultantesunitaires sur les paroisde constructionsouvertestraverséespar le vent L: annexe 7 a pour but de faciliter l' application de la règle 111-2,152. 7,1 Tableau Le tableau ci-après définit pour qu atre cas particuliers les directi ons du vent pour lesqu elles l' ut ilisat eur est amené à appliquer les règles relati ves aux toit ures isolées et précise pour chaque cas les règles à appliquer. Caractéristiques de la construction Directions du vent Règles relatives aux toitures isolées Faîtage de la toiture parallèle aux façades non ouvert es. Ve nt parallèle au faitage Force d'ent raînement : R·1I1-4,02 ~ Vent oblique (pour chaque Surpression sur les faces int érieur es: Deux ext rémité) R·III-4,233-2 façades Figure A-7- 1 op posées sont Faîtage de la toiture perpendiculai re ouvertes aux façades non ouvertes. ~ Vent nor mal au faîtage R· III-4,233· ' Figure A-7-2 Faîtage parallèle à la façade fermée. ~ Vent parallèle au faîta ge Force d'entraînement : R· III-4,02 Vent oblique (pour chaque Surpression sur les faces int éri eures: ext rémité) R-III-4.233-2 Trois Figure A·7-3 façades sont Faîtage perpendicul aire à la façade Vent normal au faîtage R-III-4,233-' ouvertes fermée. ~ Vent parallèle au faît age normal Force d' entraînement : R ~ I I I - 4 , 0 2 à la face intérieure du pignon Vent obliqu e (pour l'extrémité Surpression sur les faces int éri eures : Figure A·7·4 oppos ée au pigno n) R-III-4,233-2 e CSTB ANNEXE 8 Actions dynamiques exercées par le vent 174 Règles NV 65 Annexe B : Actions dynamiques exercées pa r le vent Conformément aux règl es 11I-1,5, les actions dynamiques exercées par le vent comporte nt: a. des act io ns parall èl es à la di rect ion du vent ; b. des actions perpendiculaires à la direct ion d u vent. 8,1 Prise en compte des act ions dyna miques Pour les const ruct ions prismat iques à base quadrangu lai re (R-III-2,16) et pour les construct ions ajourées et les construct ions en trei ll is (R-III-5,02), les actions d'ensembl e détermi nées pour une pression normale et pour une pression extrême sont susceptibles de l'application de la règ le 111 -1,51 relative aux actions pa rallèles à la direction du vent. Pour les constructions pr ismati ques à base polygonale régulière ou circu- laire (R-III-3,7), les actions d'ensemble sont suscept ibles de l'application de l a règle 111-1,5 qui comporte : a. la prise en compt e des act ions dynamiques pa rallèles à la direction du vent pour des pressions égales aux pressions normale et ext rême; b. l a combinaison des act ions dynami ques p arall èl es à la di rect ion du vent et des act ions pe rpendi culaires à la direction du vent pour une pression égale à la pression critique de résonance correspondant à la vitesse critique du ve nt pour laquelle la const ruct ion est en résonance. 8, 2 Actions parallèles à la direction du vent La prise en compte des actions dynamiques dans le sens du vent se fait par la multiplication des actions statiques du vent senvant au calcul de la stabil ité : pa r un coeff icient de majoration Il défini en R-III-1,511pour les surcharges normales ; pa r une expression fonction de Il et de adéfinie en R-III-1,512 pour les surchar ges ext rêmes. 8,3 Actions perpen diculaires à la direct ion d u vent Pour la pr ise en compte de l'act ion des t ourbi llons de Bénard Karrnan'", on admet que la const ruct ion est soumise à une for ce de dérive périodique perpendicul aire à la direct ion du vent et de répartit ion tr iangulaire, et dont l'action est assimilée à celle d'une force stat ique. Sa valeur maximale est donnée à chaq ue niveau par une exp ression de la forme : '" 1. Un paramètre de rë cooeeeot d'l.Il flti de autour d' l"Il cylindre est le romoœ de Reynol ds de ce cy lindre R•• -;- (v étant la viscos ité cœneucoe du fluide) et par ccosëœem la vitesse V ereccceeeot Ou fluide . En régime laminase p our des nomb res cie Reynolds très petits. il y a par la' le symétrie entre ramee et l'avant du cytindre. lorsque le nombre de Reynolds augmenle, la couche limi te arriè re s'ëceesü. et si le nombr e de Reynold s augmente encore, un déCOllement se forme et coooe naissance Il deux tourb lllOl'lssymétriques stet cooares dont le volume augmente quand Re augmente. Si de nouveau Jenombre de Reynolds creu ëu-delà d'une certaine valeur, les tourbillons se dét achent altern ativement et périodiquement. Ils sort emport és par le courant et il se larme alors deux nes de tourb illons alternés d it s de K Bererc-xa rrnen •. D'après les i reo-es les plus couramment admises, il y a résonance lorsque la période des tou rbillons de g énard-Karmen ccocroe evec la pério de propre du cylindre. Ce dernier OSCille alols perpend iculaire- ment il la direction du vent. Un moyen d'éviter la resooance est d'éviter la formation des tourb illons de Bènard-Kerman en augmentant la rugosi té du cylindre. Pwr une rugOSité suffisamment grande, les tourbillon s se tormeree nt pour une vi tesse Qui en Pfatique n'est jamais aueese e CSTB Règles NV 65 AnnexeB: Actionsdynamiques où 1) est un coeff icient de réduct ion t enan t co mpte de l'effet des dimensions CI un coefficient de dé rive Wun coeff icient de majoration dynamique te nant compte de l'amort issement q" la pression dynami que critique correspondant à la vitesse de résonance d la largeur du mai tr e-coupl e h la haut eur de la construction H la cote du niveau considéré comptée à partir du sol. 8,31 Détermination de la vitesse critique La théorie de Karman montre que la période des tourbil lon s est donnée par : d 1 ~ - • SV V ét ant l a vitesse du fluide d la largeur du maitr e-couple S un nombre dit nombre de Stro uhal, fonct ion de la rugosité des surfaces, de la forme de la construction et de la viscosit é du fl uide T étant la pér iode de vibrat ion propre de la const ruction, il y a résonance lorsque T = T k ! et par suite v; = ~ ST L' augmentation de la vitesse du vent diminue la possibilité de mise en réso- nance. On a donc admis arbitrai rement qu'à parti r de la vit esse de 25 mIs, il était inutile de faire un calcul à la résonance. 8,311 Valeu r du nombre de St rou hal Le nombre de Strouhal varie pour les cylindres ent re 0,18 et 0,27 [l a valeur S = 0,20 est conseillée pour les cylindres rugueux (catégori e Vl ] et pour les pri smes à base carrée ent re 0,25 et 0,30. 8, 312 Cas d'une const ruction t ronconique Dans le cas des cheminées, d n'est en général pas constant. Suivant la préci sion recherchée dans les calculs, on peut : - soit prendre une valeur moyenne de d et déterminer ainsi une vitesse crit ique V" pour t out le cylindre; - soit procéder par tronçons et pour chaque tronçon déterminer une vitesse critique V et 8,32 Valeur à adopter pour li Pour simplifier les calculs, il est admis de tenir compte de l' effet des dimen- sions en prenant pour 0 la valeur moyenne 0,8. <l es TB 175 176 Règles NV 65 Annexe 8 : Actions dynamiques exercées par le vent 8,33 Valeur à adopter pour Cl La valeur la plus communément admise pour Ci. est 0,2. Les diffé rents auteurs n'adoptent pas toujours une valeur aussi faible mais les recherches récentes tenden t à prouver que <;. est inférieur à 0,2. 8,34 Valeur à adopter pour Ir 1t La théorie conduit à W - 6 6 ét ant le décrément logarithmi que d'amortissement que l'on peut pre ndre éga l à : 0,10 pour les ouvrages en acier; 0,20 pour les ouvrages en bét on précont raint ; 0,30 pour les ouvrages en béto n armé ; et OAOpour les ouvrages en maçonner ie. 8,4 Calcul à la résonance 8,41 Act ions perpendiculaires à la direction du ve nt Achaq ue niveau la force de déri ve est donnée par : L . d H 0,5 d H h" h 8,42 Actions parall èles à la direction du vent (R-III-1,511) P 6 (1 + i;tl c, La force de traînée uniformément réparti e due à l' act ion du vent de vit esse Ver a pour valeur à chaque niveau: étant le coefficient gl ob al de t raînée étant le coefficient de majoration dynamique D, q" et d ayant les valeurs précédemment défini es en A-8,3. 8,43 Actions résult ant es La force à prendre en compte à chaque niveau est la somme géométrique de la force de dérive et de la t raînée dues à la vit esse crit ique : + T' 8,5 Exemples de prise en compte des actions dynamiques 8,51 Tour carrée 8, 511 Donné e s et cal culs préli minai res Le bât iment à den sité normale de parois est supposé en zone 2, site relati- vement exposé avec un coefficient de site est imé à 1,17. a b 17 m St ructure en bét on armé e CSTB RèglesNV 6S Annexe 8 : Actions dynamiques Toiture-te rrasse 177 1 = 1,01 (R-III-2,12) 8,512 Ac t ions parall èl es à la di rection du vent La période de vibration est égale à : 0,09 J-;; 1,05 5 (annexe 4 - formules forfaitaires) e(1 + é,t) où é, 0,65 e= 0,88 (R-III-1,511) Les valeurs r sont celles lues sur l' échell e figure R-UIA en fo nct ion du niveau H. Les valeurs de 0 sont celles dét erminées dans l'annexe 3 (A-3,222) fi gure 1-3-7. 8,512-1 Cas des surcharges normales (R-II/-l ,511) Effort de renversement sur la face considérée à chaque niveau Act ion st at ique au niveau H : 1,31 0 a qH'o 22,3 OH' Action dynamique au niveau H : T dn = P T sn H q" 6 Actions =0,88 Il +0,65,1 Actions dynami quesT un lm) (daN/ml r IdaN/m) 48 106,9 0,88 2 100 0,3033 1,053 2211 45 105,0 0,86 2016 0,3075 1,056 2 129 40 101,5 0,82 1858 0,3150 1,060 1 969 35 97,6 0,78 1 699 0,3225 1,064 1808 30 93,3 0,74 1 541 0,3300 1,069 1 647 25 88,5 0,74 1462 0,3375 1,073 1569 20 83,1 0,74 1373 0,3450 1,077 1 479 15 77,0 0,74 1272 0,3525 1,082 1376 10 70,0 0,74 1 156 0,360 0 1,086 1 255 5 61,9 0,74 1 022 0,3600 1,086 1 11O ° 52,5 0,74 867 0,3600 1,086 942 e csra 178 Règles NV65 Annexe 8 : Actions dynamiques exercées par le vent 8,512-2 Cas des surcharges extrêmes (R-III- 1,512) Action stat ique au niveau H : T se = 1,75 T sn Actio n dynamiqu e au niveau H: T" • [0,5 + %)PT.. ~ 0,94 PT.. avec 0,94 p;, 1 Hlm) Actions statiques r. =0,88 (1 + 0,65 , ) O,94 P Action s dynamiques TM(daN/mI T" (daN/ ml 48 3675 1,053 1,000 3675 45 3528 1,056 1,000 3528 40 3252 1,060 1,000 3252 35 2973 1,064 1,000 2 973 30 2697 1,069 1,005 2 709 25 2 559 1,073 1,009 2581 20 2 403 1,077 1,012 2433 15 2226 1,082 1,017 2264 10 2 023 1,086 1,021 2064 5 1789 1,086 1,021 1 826 0 1 517 1,086 1,021 1550 8,513 Actions perpe ndiculaires il la direction du ve nt Détermination de la vitesse critique a V a = ST où a ~ 17 m 5 = 0,25 T ~ l ,OS s V" = 64,8 mis Cette vitesse étant supérieure il 25 mis, il est inutile de faire un calcul il la résonance. 8,52 Chemi née en béton armé 8,521 Do nnées et calculs préliminaires La cheminée est supposée en zone 2, site relativement exposé avec un coefficie nt de site estimé il 1,17. h = 110 m d à la ba se ~ 16,70 m d au niveau 20 m = 6,80 m (constant jusqu' au sommet) 110' l. • ~ 14,30 (R-III-3,03) 16,7 +6,8 x20 + 6,8 x 90 2 r ~ 1 , 2 1 5 c, ~ 0,55 x 1,215 = 0,67 (R-III-3,2) 8,522 Act ions parallèl es à la directi on du ve nt La période de vibration est égale il 2,5 s (A-4,412-3) P= 8 (1 + S't) S~ 1,88 ~ 1 (R-III-1,51) Les vale urs de r sont celles lues sur l'éche ll e, figure R-III -4 en fonct ion d u niveau H. Les vale urs de li sont celles déterminées da ns l' annexe 3 (A-3,232) figure C CSTB Règles NV 65 Annexe 8 : Actions dynamiques A-3-8. 8,522-1 Cas des surcharges normales (R-III- l ,511) Action stat ique au niveau H: T," = 0,67 d li qH" Act ion dynamique au niveau H : Tdo = PT so q ~ Act ions Act ions H(ml d(m) < t Il statiques Ton dynamiquesT... IdaN/m 2 ) (daN/mi (daN/mi 110 6,80 131,8 0.90 0.233 1,419 540 766 100 6.80 129.1 0.90 0,240 1,432 528 756 90 6,80 126,0 0.90 0,250 1,450 515 747 80 6.80 122,5 0,90 0.260 1,468 501 735 70 6,80 11 8.5 0.90 0,272 1,490 485 723 60 6.80 113,7 0,90 0,285 1,513 465 704 50 6,80 108,2 0,90 0,300 1,540 442 681 40 6,80 101,5 0.80 0,315 1,567 369 578 30 6,80 93.3 0,70 0,330 1,594 297 473 20 6,80 83, 1 0,70 0.345 1,621 264 428 10 11,75 70,0 0,70 0,360 1,648 385 634 0 16,70 52,5 0,70 0,360 1,648 410 676 8,522-2 Cas des surcharges extrêmes (R-III-1,512) aéta nt égal à 1 (R-II I- 1,511)les actio ns statiques et dynamiques ext rêmes se déduisent des act ions statiq ues et dynamiques norma les en les multipliant par 1,75. Act ion statique au niveau H : T re ~ 1,75 T ~ Action dynamique au niveau H : T"" = 1,75 T d " H(ml Actions statiques T. u {daN/ml Actions dvnamlques Tj, {daN/ml 110 945 1 341 100 924 1 323 90 901 1307 80 877 1286 70 849 1 265 60 814 1232 50 774 1 192 40 646 1 012 30 518 828 20 462 749 10 674 1 110 0 718 1 183 eCSTB 179 180 Règles NV65 Annexe 8 : Act ions dynamiques exercées par le vent 8,523 Act ions perpendiculaires à la direct ion du vent 8,523-1 Détermination de la vitesse critique 5 0,20 T = 2,5 s d Il cr ST où d 6,BO m Va 13,6 mIs 8,523-2 Force de dérive et 6. h où /; 0,30 13 6' q = - ' - 11 4 daNml' " 16,3 ' h 110 m Hlm) d Im] l. ldaN/m) 110 6,8 129 100 6,8 118 90 6,8 106 80 6,8 94 70 6,8 82 60 6,8 70 50 6,8 59 40 6,8 47 30 6,8 35 20 6,8 24 10 11,75 24 0 16,70 0 8,523-3 Force de traînée Ta Ô C, p d qa où Ô, c" p et d ont les valeurs définies en A-B,521 et A-B, 522 et qa 11,4 daN/ m' Hlm) d Iml T. (daN/ml 110 0,9 1,419 6,8 66 100 0,9 1,432 6,8 67 90 0,9 1,450 6,8 68 80 0,9 1,468 6,8 68 70 0,9 1,490 6,8 69 60 0,9 1,513 6,8 71 50 0,9 1,540 6,8 72 40 0,8 1,567 6,8 73 30 0,7 1,594 6,8 66 20 0,7 1,621 6,8 59 10 0,7 1,648 11,75 103 0 0,7 1,648 16,70 147 CCSTB Règles NV 65 Annexe 8 : Actionsdynamiques Les efforts du vent, force de dérive et traînée, sous la pressi on critique (A-8,s22) ét ant nettement inférieurs aux efforts du vent sous la pr ession normale, il est inut ile de poursuivre le pr ésent calcul. Ce sont les act ions parallèles à la direct ion du vent (A-8,s21) qui sont à ret enir. 8,53 Cheminée en acier 8,531 Données et calculs préli minaires La chemi née est supposée en zone 1, site normal. h ~ 68,30 m d à la base ~ 5,70 m d au niveau 26,80 m ~ 3,45 m (const ant jusqu' au sommet) 181 68,3 2 y = 1,237 8, 532 Actions parallèles à la direction du vent La pér iode de vibrat ion est égale à 0,9 s (A-4,412-3) (R-III-1,s1) Les valeurs de r sont celles lues sur l'échelle, figure R-IIIA en fonction d u niveau H. li est déterminé en foncti on de la dimension 68,3 m et des cotes 68,3 m et om (R-III-1,244-2). 8,532- 1Cas des surcharges normales (R-II/-l ,511) Action statique au niveau H : T,o~ 0,68 d li qHo H (m) d (m) qH" ( d a N / m ~ ) ô Actions statiques 'r 11 =1+ 1,25, Actions dynamiques T. o (daN/ m) T,o (daN/m) 68,3 3,45 84,1 0,90 178 0,274 1,342 239 58 3,45 80,S 0,90 170 0,288 1,360 231 48 3,45 76.4 0,88 158 0,303 1,379 218 38 3,45 71.4 0,79 132 0,318 1,398 185 26,8 3,45 64,5 0,72 109 0,335 1.419 155 17 4,27 56,8 0,72 1' 9 0,350 1.437 171 10 4,86 50,0 0,72 119 0,360 1,450 173 0 5,70 37,5 0,72 105 0,360 1.450 152 Act ion dynamique au niveau H : T dn = Il TSfl 8,532-2 Cas des surcharges extrêmes (R-III-l ,512) 8 étant éga l à 1 (R-III-1,s11)les actions statiques et dynamiques extrêmes se dédui sent des act ions statiques et dynamiqu es normales en les multip liant e csrs 182 Règles NV 65 Annexe 8 : Actions dynamiques exercées pa r le vent par 1,75. Action statique au niveau H : T se = 1,75 T sn Act ion dynamique au niveau H : T de = 1,75 T dn H [rn] Actions statiquesTse Actions dynamiquesT tle (daN/m) (daN/m) 68,3 312 418 58,0 298 404 48,0 277 382 38, 0 231 324 26,8 191 271 17,0 208 299 10,0 208 303 0 184 266 8,533 Actions perpendiculai res il la direction d u ve nt d ~ 3,45 m où 8,533-1 Détermination de la vitesse critique d V" ~ ST 5 ~ 0,20 T ~ 0,9 s V" ~ 19,2 mis 8,533-2 Force de dérive L ~ ~ q d ~ où cr 1:1 cr h l'l ~ 0,10 L" ~ 1,654 dH 192' q ~ -'- ~ 22 6 claNml' cr 16,3 ' H cl l" (m) (m) (da N/ ml 68,3 3,45 390 58 3,45 331 48 3,45 274 38 3,45 217 26,8 3,45 153 17 4,27 120 10 4,86 80 0 5,7 0 ©CSTB Règles NV 65 Annexe 8 : Actions dynamiques 8,533-3 Force de t raînée Tcr = 5 ct l3 d qcr où 8, c., B et d ont les valeurs défi nies en A-8,521 et A-8,522 et q" ~ 22,6 daN/m' H (m) 8 " d Iml T ~ (daN/m) " 68,3 0,90 1,342 3,45 64 58,0 0,90 1,360 3,45 65 48,0 0,88 1,379 3,45 64 38,0 0,79 1,398 3,45 59 26,8 0,72 1,419 3,45 54 17,0 0,72 1,437 4,27 68 10,0 0,72 1,450 4,86 78 0 0,72 1,450 5,70 92 8,533-4 Composition de la force de dérive et de la t raînée dues à la pression critique On compose à chaque niveau la force de dérive et la traînée: H lm) L er {daN/ ml T" (daN/mi Fer (da N/ m) 68,3 390 64 395 58, 0 331 65 337 48,0 274 54 281 38,0 217 59 225 25, 8 153 54 162 17,0 120 68 138 10,0 80 78 112 0 0 92 92 On retie nt dans chaque calcul la plus défavorable des actions Fcr ou T do (actions dynamiques norma les parallèles à la di rectio n du vent A-8,532-1) mais on ne les combine pas. © CSTB 183 ANNEXE 9 Détermination des actions du vent sur les éléments plans des constructions en treillis 186 Règles NV 65 Annexe 9 : Det erminat ion des actions du vent sur les él éments plans des constructions en treillis En dehors de la méthode globale défi nie par la règ le 111 -5,122, l' act ion du vent agissant perpendiculairement au pl an moyen d'une poutre en tr eilli s peut s'obteni r (C-III-S,12) en faisant la somme des efforts appliqués à toutes les barres (profi lés ou t ubes) const itutives du tre il lis. L'annexe 9 permet la détermination de ces efforts et éga lement la détermination de l' acti on du vent sur un é lément n'apparte nant pas à un ensemble. 9, 1 Caractéristiques d'une barre Une barre est caract érisée par une de ses dimensions e et sa longueur ,. 9.2 Définition du rapport de dimensions "- d'une barre constitutive Il est égal au rapport de la longueur 1à la largeur e" du maître-couple pour la direction du vent considérée : 1 À - - e, Dans le cas de barres const it uant un treillis, la longueur 1est pour chaque pièce la distance de centre à ce ntre de ses nœuds. Cas part iculier d'un treillis (Figure A-9- 1) Longueurs à considérer par convention'!' : tr eillis du premier ordre membrures t reill is du deuxième ordre treillis du troi si ème ordre AC, CH, HJ AH, CJ, HO CE, JL BD, BE, EG, GF A O E FHK LU O Figure A-9-1 Le rappo rt de dimensions d' une barre comprise entre deux parois ou entr e le sol et une par oi a une valeur infinie. C'est le cas d'un poteau compris entre deux pl anchers ou ent re le sol et un planche r. 9.3 Détermination des actions du vent sur une barre l. effort résult ant Fest la somme de deux efforts di ri gés suivant deux direc- t ions normales ent re elles: - soi t F di rigé suivant l a direct ion du vent et F normal à cette direction; • y - soit F N et Fr parallèles aux directions pr incipales de la barre. Ces efforts ont pour expression F = cqel où c prend les valeurs c.... cy' c N et Cr d onnées par le tableau ci-après {touj ours appl icables au maître-couple et quelle que soit l' ori entation du vent'" pour différentes valeurs de a (angle de la directi on d u vent avec la direction de l' élément défin ie dans les t ableaux) et pour À. ,; 5 (barre éloi gnée du sal au d'une paroi ) ou pour À. ,; 2,5 (élément abouti ssant au sal au à une paroi). Nota : Pour tous les profilés à "exception de la cornière à ailes égales, pou r a. = O. ladirection N est confondue avec ladirection du vent x. 1. D'après M. vancepeee. ta subdivision des membrures inférieures ou supérieures en ucoçcos allant de nœud a nœud du treillis principal est basee sur le fait que les pièces qui about issent a ces endroits (montant ou diagCf1alesj ont en général des dimensiCf1s assez import antes, et que dès lors la veine fluide frappant les membrures s'y trouve réelle- ment coupée et perturbee. oerr euerades fuites latérales. Si las barres qui viennent se raccorder a la membrure sont de dimension plus faible, allas n'ont pas le même eûet de coupure de la veine fluide, c' est pourquoi il n'est pas tenu c ompte, dans la subdi vision des membrures, des nœuds appartenant à un treill is da deuxième ou iroisëme ordre 2 , Pour une direction déterminée du vent il est donc employé deux rrenres-coopies suivant qu'il s'agi t de déterminer le rapport de dImensiOns i. ou les forces F, ClCSlB Figure A-9- 2 RèglesNV65 Annexe 9 : Détermination des actions du vent sur les éléments plans des construct ions en treillis Coefficients aé rodynamiques de profil és droit s de longueur limitée Les coefficients lus sur les tab leaux sont applicables au maître-couple el, quelle que soit la direction du vent : - pour les profilés éloignés du sa lau d'un e paroi lorsque Xs 5 (A-9-3) ; - pou r les profilés about issant au sa lau à une paroi lorsque ).. s 2,5 (A-9-3), L: action du vent est donnée par : F c q e 1. En ce qui concerne les plats et les carrés, les valeurs données dans les tableaux s'appliquent uniquement aux profilés et ne peuvent en aucun cas être ét endues à des constructions présentant la même forme. '187 t C , 0,45 e Fig ure A-9-6 / c, Figure A-9-3 t C, ;.y1}c. CI. C, C, CT C N 0" + 1,49 0 + 1,05 + 1,05 45" + 1,08 - 1,29 + 1,08 + 1,29 90" + 1,02 + 0.42 + 0,42 - 1,02 135 D + 1, 14 - 0,12 + 0,12 - 1,14 180 0 + 1,11 0 - 0,78 - 0,78 CI. C, C, CT C" 0" + 1,20 +0,60 + 0.60 + 1,20 45" + 1, 10 + 0,42 +0,48 + 1.08 90" +0.48 - 1,20 + 0,48 + 1,20 135 0 + l ,DO + 0,32 +0,48 -0,93 180 0 + 1,20 - 0,06 + 0,06 - 1,20 le, -àY':lYf-C. Figure A-9-4 CI. C. C, CT eN 0" + 1,20 0 0 + 1,20 45" + 1,02 - D,51 + 0,36 + 1,08 90" + 0,36 0 + 0,36 0 135 0 + 0,85 +0,51 + 0,24 - 0,86 180 0 + 1,08 0 0 - 1,08 CI. C, C, CT C N O' + 0,90 0 0 + 0,90 45" + 0,68 - 0,55 + 0,09 +0,87 90" + 0,55 + 0,43 + 0.55 - 0,43 135 0 + 0,55 - 0.34 +0,63 - 0,15 1BO° + 0,87 0 0 - 0,87 a. c. C, CT C, 0" +0,96 0 0 + 0,96 45" + 1,42 + 0,49 + 1.35 +0.66 90' + 1.29 - 0,81 + 1,29 + 0,81 , 135 0 + 0,8 1 + 0,21 +0,42 - 0,72 180 0 + 1,20 0 0 - 1,20 Figure A-9-8 a c . C CT C N , 0" + 1.0B 0 0 + l,Da 45" +0,76 0 + D,54 +0,54 90" + l,OB 0 + l ,OB 0 135 0 + D,55 0 + 0,39 - 0,39 180 0 + l ,OB 0 0 - 1,08 f' tto.S 8 Figure A-9-9 CI. C , C, CT C1'; 0" + 1,20 0 0 + 1.20 45" + 1,02 - 0,51 +0,36 + 1,08 90" + 0,51 0 + 0.51 0 Figure A-9-10 a C . C CT C N , 0" +0,93 0 0 +0,93 45" + 1,31 - 0,13 +O,B4 + 1,02 90" + 1,14 0 + 1,14 0 bdJ:e Figure A·9· 11 a C. C, CT eN 0" + 1.26 0 0 + 1,26 45" + O,B9 - 0,30 +0,42 +0,84 90" + 0,45 0 +0,45 0 Figure A-9- 12 a C . C CT C N , 0" +0,75 0 0 + 0,75 45" + 1.23 - 0,13 +0.7B + 0,96 90" + 0,78 0 + 0,78 0 o eSTB 188 Règles NV 65 Annexe 9 : Détermination de s actions du vent sur les éléments plans des constructions en treillis te, -tl-co Figure A- 9· 13 a c. CT CT C N 0° + 1.20 0 0 + 1,20 45° + 0,81 -0,72 +0,06 + 1,08 90° + 0,06 0 + 1,06 0 Figure A- 9-14 a c. C, CT C" 0° + 1,14 0 0 + 1,14 45° + 1.27 0 + 0,90 +0,90 90° + 1,14 0 + 1,14 0 TUBES oi- d "IQs 0,5 c, =0,75 0,5 -c d"IQ< 1,5 C, =0,85 - 0,2 d..JQ Ct = 0,55 Figure A-9· 1S PROFILÉS ET ruBES Coefficients aérodynamiques de profilés droits de longueur quelconque Pour À > 5 (profilés éloignés du sol ou d' une par oi) ou à 2,5 {profilés aboutissant au sol ou à une paroi}, les coefficients lus sur le tabl eau (pages 88 et 89) sont multi pliés par le coeffi cient y détermin é sur l' échelle fonct ionnelle (Figure A-9-16) en fonction 1 du rapport y - e, ABOUTISSANT À UN SOL OU ÀUNE PAROI y ÉLOIGNÉS DU SOlOU D'UNE PAROI À. eo 200 150 100 0 0 50 40 30 25 20 ts 18 17 16 15 ,. 13 12 11 10 9 8 7 6 ;; 130 1,15 120 110 110 106 100 100 Figure A-9- 16 1,40 À. PROFILÉS TUBES cc 1,665 1,33 1,32 1 60 1,31 1 30 8 10 9 20 l!- f---"""--I--- l ,25 16 ,. 13 12 11 2 9,4 Détermination de l'action du vent sur un élément plan On fait , pour tout es les barres, la somme des proj ecti ons des efforts dans chaq ue di rect ion. C esTS ANNEXE 10 Influence du rapport de dimensions À des éléments plans uniques ajourés ou en treillis sur le coefficient global de traînée Ct 190 Règle. NV65 Annexe 10: Influence du rapport de dimensionsÀ desélémentsplansuniquesajourésouen treillis sur le coefficient global de traînée c, L'annexe l a permet de teni r compt e, quel que soit <p, du rapport de dimen- sions À. comme prévu dans le commentaire 11 1-5,122. Les valeurs du coeffi cient gl obal de trainée c, sont donn ées par le diagramme Figur e A-10-l en fonction du coeffici ent <p et du rapport 1... Le rapport À. est lu sur l' échelle fonctionnelle Fi gure A-l a-l, dans la colonne de droi te pour les éléments plans isolés aérodynamiquement et dans la col onne de gauche pour les éléments pl ans dont un côté est en contact avec une surface plane. 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 encontact aé= " un pan q en tltMENTSPLANS UNIQUESDESCONSTRUCTIONSAJOURtES ETEN TREIlLIS .oÔ. t?>' C, 1.. =-/;>1 8 2,0 œ \. t::::='S88 '" 1 1- 200 = , 1 1,9 - 50 - 40 1,8 - , n 1 ,;:; IV/- ;=: = /4, 1,7 F--ü "\ / Ern on 1\\ / 't>. 1,6 P - 18 \VI f-.- 1,5 1- - '<"s =---..2. r- cz' - 5 PJL 1 4 ". , - 4 '\ 13 - , - :!>2,5 f--- :!>5 o ©CSTB 0,1 0.2 0.3 0,4 0,5 0,6 Figure A-l 0- 1 0,7 0,8 0.9 1,0 ANNEXE 11 Exemples de détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III 192 Règl•• NV 65 Annexe 11 : Exemples de détermination des actions d'e nsembl e pour les const ructions relevant de l'art icle 2 du chapitre II I L' annexe 11 est une applicat ion de la règl e 11 1-2,16 à des cas pratiques . Elle groupe des exe mples de détermination des actions d'ensemble sur quelques types de const ructions, et dans chacun d'eux définit pour chaque directio n du vent l'action de re nversement para llèle à la direction du vent et l' act ion de soulèvement di rigée suivant la vert icale ascendante. Les exemples donnés ne t iennent compte que des dimension s relatives de l a con struction. Certai ns sont repri s de l' annexe 6 et pour ceux-ci les para- gra phes corresponda nts de l'annexe 6 sont rappelés. Les rè gle s dont l'a pplication permet la déterminat ion de l' action d' en- semble sont indiquées en référence. La prise en compte des actions dynamiques R-III-1 ,5 n'est envisagée po ur aucun des exemples traités. On désign e par q ~ la pression moyenne équivalente entre le niveau 1 et 2 Iq, d, le niveau 2, c'est à dire 1 ; c'est ainsi que la pression moyenne équi- H 2 - H l valente entre le niveau du sol et le sommet de la toit ure est désignée par q ~ . La pression dynamique au niveau H est désignée par qH. La posit ion de force de soulèvement dépend de la forme de la couverture : elle est déterminée dans de nombreux exemples. Par contre, la position de la force de renversement dépendant à la fois de la construction et de la répartition des pressions dynamiques entre le niveau du sol et le sommet de la toit ure, n'est pas déterminée. 11,12 Vent sur la face S, (figu," A- 1t -t) Coefficie nt 1 0 ~ 1 - Actions int érieures: Ci = ± 0,30 - Action de renversement : T = 1,3 a h q ~ - Action de soulèvement: U ~ - 0,8 a b qh (cette force est ce ntrée) . 11,1 Construction fermée à toiture-terrasse et à base rectangulai re Cette construction est du type bloc unique à toiture unique (R-III-2,161). Les act ions int érieures s'annulent sur les parois vert icales et ne sont à ret enir que sur la toiture pour la déterminati on des act ions de soulèvement . Figure A-l1·2 U -0,50 +080 v ~ h 4 T -0,50 b Figure A- ll ·l u -<>.50 -o. VENT 4 C;>h b - ~ O , 5 a 11,13 Vent sur la face Sb (flqure A·t 1.2) Coefficient 1 0 ~ 1 - Act ions int érieu res : Ci = ± 0,30 - Action de renversement : T = 1,3 a h q ~ - Act ion de soulèvement : U ~ - 0,8 a b qh (cette force est ce ntrée). Pour chacu ne des deux directions il n' y a pas de force d' entraînement à envisager. 11,11 Caractérlstlques a ~ 2 b À, ~ 0,75 À b ~ 1,5 h = 1,5 b ClCSTB RèglesNV 65 Annexe 11 : Exempl es de déterminatio n des actions d' ensemble pou r les const ructions relevant de l'arti cle 2 du chapitre III 11,2 Construction fermée à base rectangulaire - toiture à versants plans - faîtage parallèle au grand côt é Cette const ruct ion est du type bloc unique à t oiture unique (R-III-2,161). Les act ions int éri eures ne sont à ret enir que sur la toiture pour la dét ermi- nation des actions de soulèvement . 193 11,21 Caractéristiques a = 5 b À., 0,2 h =b 1." 1 b - a 11,22 Vent sur la face S. (figure A-tt -3) Le vent est normal aux génératrices de la t oiture . u 0,472 +0,80 Figure A-11-3 h Coefficient r0 1 - Act ions intérieures : c; = ± D,3D - Action de renversement : T T, (sur la face vert icale) + T, (sur la t oit ure) T, 1,3 a (h -f) 0,923 a T 2 := (0,45 - 0,30) tg 30 0 a: q := 0,043 a b - Action de soulèvement : b U - (0,75 + 0,60) "2 .a q: _, -0,675 a b q:-I Cette force n'est pas cent rée et elle est appliquée à la di st ance : b 0,75 x 0,60 + 0,25 x 0,75 OA72 b de la face sous le vent. 0,60 + 0,75 @CSTB 194 Règles NV 65 Annexe 11 : Exemples de dét ermination des act ions d'ensemble pour les constructions relevant de l' art icl e 2 du chapitre III 11,23 Vent sur la face Sb(figure A-11-4) Le vent est parallèle aux génératrices de la toiture. Coefficient Yo = 0,85 - Actions intérieures : c j = + 0,42 s= - 0,20 - Action de renversement : T T, (sur les pignons) + T, (force d' entraînement sur la toit ure) T, 1,1 Sbq: Sb surface du pignon b T, = 0,01 (a - 4 h) --q, (toi t ure à surface plane) = 0,0115 b' qhappli- cos a cable au niveau h _ i - Act ion de : Elle est centré e et a pour valeur : U - 0,70 a b q ; -f 11r3 Constructi on à base rect angulaire dont une face est entièrement ouve rte - toiture à versants plans - faît age parallèle au grand côté Cette const ruct ion est du type bl oc unique à toiture unique (R-III· 2,161). Les act ions int érieures ne sont à ret enir que pour la détermi nation des actions de renversement et des acti ons de soulèvement (voir annexe 6,21). Figure A-1 1-4 11,31 Caractéristiques a = 3 b A. 0,5 Ab 1,5 b h = 1,5 b cr 30 0 -; 0,33 Troi s d irect ions de vent sont à envisager: f 0,29 b D,484b 11,32 Vent sur la surface ouverte (figu," A-11-S) Coefficient 1 0 1 - Actions intérieu res : <; = + 0,80 - Action de renversement : T T, (sur l a face verticale) + T, (sur la toiture) T, = 1,3 a (h - f) 1,573 a b T, = 0,043 a b q L f (Comme en A-11.22) - Action de soulèveme nt : U - (1,25 + 1,10) %.a q: .f - 1,175 ab q : . f © CS1B 'U" ,,'?Il 1& \»" f q 9- T, c= -0,50 1 b 1 Figure A·l 1-S h Règles NV 65 Annexe 11 : Exemples de détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III 195 O.350b +0,80 Figu re A- 11-6 i Figure A-l 1·7 Cette force est appliquée à 0,484 b de la face so us le ve nt (face fermée) . 11,33 Vent sur la face fermée (figure A·11·6) - Actions intérieures : Ci = - 0,50 - Acti on de renversement : T T, + T, T, T, 0,043 a b - Acti on de soulèvement : La force U est dirigée ve rs le bas : b U = (0,20 + 0,05) - a qhh = + 0,125 a b qhh 2 Cette force est ap pliquée à 0,35 b de la face fermée. 11,34 Vent parallèle à la face ouverte (figure A-11-7) Coefficient Y, 1 La seule force à retenir est une fo rce de renversement sur le pignon: 1,3S b q; 11 ,4 Const ruction fermée à base re ct ang ulai re et à toiture multiple - faîtages perpendiculaires au grand côté On reprend l'exemple traité en A-6,116. Les actions intérieures sont à prendre en compte sur la toiture. Celte const ruct ion est du type bloc unique à toiture multiple (R-II -2,162). 11,41 Caractéristiques 8 a - - b b 3 o., = 60 0 a, = 30'  b 0,50 b - 0,375 a h 0,5 b f = 0,145b 11,42 Vent sur la face Sb - Vent normal aux faît ages Coefficient Y, 0,85 - Actions intérieures ; S = + 0,42 c; = - 0,20 11,421 Acti on de re nve rse ment (f igure A·11-8) T = T, (sur les faces verticales) ClCSTB U' U, + U' , provoquant un sou lèvement (fi gur e A-11-8 a) 196 RèglesNV6S Annexe 11 : Exemplesde détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l' article 2 du chapitre III + T 2 (sur le premier et le dernier versant) + T, (force d' entraîneme nt) T, = 1,1 (h -f) Pour le calcul de T 2 les actions intérieures sur le premier et sur le dernier versant s'annulent: T, = (0,48+0,28) fbq: _f 7 T, = [0,0010 , + O,02J - ab qh 0,187 b' qh 8 D' où : T 0,390 + 0, 110 b' + 0,187 b' qh 11,422 Action de soulèvement Elle est la somme de la composante V, des actions exteneures sur le premier et le dernier versant et de la composante U 2 des actions intérieures (surpression ou dépression) et peut prendre deux valeurs : ,,;.'ôr::: t L1!:.' tr T3 _, "'q<c9 T2 f h +0 ,80 a -D,3D 1 1 Figure A- 11-8 a U" U , + U", s'a joutant au poids mort (figure A-11-8 b) U, U, U, a , a b = (0,48 sin' 30· - - 0,28 cos 30· - ) q h 8 8 h_. = - 0,03 b' q : -f a = - 0,42 (sin' 30· + cos'30·) x 8 b q: -f 8 = - 1,12 b' q: _f = + 0 20 x 8 b qh 0 533 b' qh . 3 h_f' h _f Figure A-11-8 b D'où : U' = - 1,150 b' q: -f et U" = + 0,503 b' q:-f 11,43 Vent sur la face S'b - Vent normal aux faîtages Le c alcul est le même que pr éc édemment. 11,431 Action de renversement (figure A-11-9) T 1 +04 \? -0,3 . +0,80 1 Figure A-11-9 a CO CSTB T, T2.... 1 a Figure A-11-9 b Règle. NV 65 Annexe 11 : Exemples de détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre II I T T, (sur les faces vertica les) + T, (sur le premier et le dernier versa nt) + T, (force d'entraînement) Seules T, et T, sont différentes : T, = + 0,30 f b q: _. = 0,043 b' T, = 0,05 I: b' qh= 0,117 b' q, 8 D'où: T = 0,390 + 0,043 b' q: .+ 0,117 b' qh 11,432 Acti on de soulèvement De même que précédemment : U - a30 sin' 30' qh 1 ' 3 h - f = - 0,025 b' q: _. u, = - 0,120 b' q: _. 197 (figure A-11 -9 a) FigureA-l1-10 U" + 0,508 b' q: _. (figure A-11-9 b) U, 11,44 Vent sur la face Sa - Vent parallèle aux faît ages (figure A-l1-10) Coefficient 1, = 1 11,441 Acti on de re nve rsement T (sur les pignons) 1,3 S. q: 11,442 Acti on de soulèveme nt - Actions intérieures: c; = ± 0,30 D'où U -0,80 a b q: _. -2, 13 b' q:_. 11,5 Construction fermée à base rectangul aire formée de quatre blocs égaux - Toiture à versants plans - Faîtage parallèle au grand côté Cette const ruct ion est du type b locs accolés à toitu re unique (R-II I-2,163). Les actions i ntérieures ne sont à retenir sur la toiture que pour la détermi- nati on des actions de soulèvement . 11,51 Caractéristiques La construct ion est constituée de qu atre blocs ident iques à celui considéré da ns l' exempl e A-6,111. Pour l' en sembl e des quat re blocs: À. = 0,9 b - = 0,125 a © CSTB 198 RèglesNV65 Annexe 11 : Exemplesde détermination desactionsd'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III Pour chaque bloc considéré séparé me nt: a' - ~ - 2 b 4 La détermination des actions du vent comporte deux parties : - la construction considérée dans son ensemble, - chaque bloc considé ré séparéme nt. 11,52 Construction considérée dans son ensemble 11,521 Ve nt sur la face S. - Vent normal au faîtage (figure A-11-11) Le ve nt est parallèle au plan des joints. Coefficient 1 0 = 1 - Act ions int érieures : Ci = ± 0,30 11,521-1 Action de renversement T = Tf (sur les faces verticales) + T, (sur la toiture) soit sur chaque bloc : Tf = 1,3 a' (h- f) q; " =3,146b'q;-' T, = 0,043 a' b q; .• (A-11,22) = 0,086 b' q;_. ,472 "'1 s ~ 4 T h -0.50 b Figure A- l 1-11 11,521-2 Action de soulèvement Sur chaque bloc: U = - 0,675 a' b q; .. (A-11,22) = -1,35 b' q; _f Cette force n'est pas centrée ; elle est appliquée à 0,472 b de la face sous le ve nt. 11,522 Vent sur la face Sb - Vent faîtage (figu re A·l 1·12) Le vent est norma l au plan des joints. Coefficient 1 0 = 0,85 - Actions intérieures: S = + 0,42 c. = - 0,20 parallèle au «J." 11,522-1 Action de renversement T = Tf (sur le pignon au vent) + T, (sur le pignon sous le vent) + T3 (force d' entraînement sur la toitu re) Soit : sur le bloc extrême au vent : FigureA-11- 12 s. ~ surface du pign on © CSTS Règles NV 65 Annexe 11 : Exemples de d èter-nination des act ions d' ensemble po ur les construct ions relevant de l'article 2 du chapi t re 111 - sur le bloc extrême sous le vent : T, + T, où T, ~ 0,30 Sbq: T, = 0,01 (a - 4 hl _ _b_ qh (toiture à surface plane) cos a f ~ 0,023 b' applicable au niveau h - - 2 11,522-2 Action de soulèvement Ell e est centrée et a pour valeur sur chaque bloc : U~ - 0,70 a bq: _f ~ - 1,40 b' q: -f 11,53 Blocs considérés isolément Le ve nt es t supposé souffler normalement au plan des joints, et parallè le- me nt aux générat rices. Les acti ons à prendre en compte sur chacun des blocs sont égales à ce lles dét erminées e n 11,522 sur le bloc ext rême au vent, soit: - act ion de renversement T = 0,80 Sbq ~ - act ion de soulèvement U~ - t ,40 b' q: _, act ions intérieures Cl = ± D,3D Les blocs int ermédiaires sont vérifiés séparément pour les actions suivantes: 11,531 Action de renversement 6 T = + 1,3 Sb qh x - = 0,78 Sbqh o 10 0 Il n'y a pa s de force d' entraîneme nt à considérer. 11,532 Action de soulèvement Elle est cent rée et a pour valeur: U~ - 0,80" b q ~ - f X 1 ~ ~ - 0,96 b' q ~ - f 11,54 Actions à retenir sur chacun des blocs Vent parallèle au plan des joints Vent normal au plan des joints Renver sementT Soulèvement non centré U Renversement T Soulèvement U ±[3,t46 b' q:-' - 1,35 b2 q ~ _ 1 à OA72b de la face sous le ±O,80 s, q: - 1,40 b2 q:_1 + 0,086 b' b''t_,1 vent 11,6 Const ruction fermée à base rectangulaire formée de trois blocs égaux - Toiture multiple à versants plans - Faîtages perpendi culaires au grand côté - Joints entre blocs parallèles aux faîtages Cette construction est du type blocs accolés à toiture unique (R- III-2,164). Les acti ons intérieures sont à ret enir sur la t oi ture pour la dét ermination des act ions de soulèvement et de renversement . ©leSTE 199 h = 0,5 b f =O,145 b 200 Règles NV 6S Annexe 11 : Exemplesde détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III 11,61 Caractéristiques La const ruction est constituée de trois blocs identiques à celui considéré dans l'exemple A-ll,4. Pour l'ensemble des trois blocs : a B b À. = 0,06 \. D,50 t:lJ0 b - 300 a t = -; "'0.125 a 2 - Pou r chaque bloc cons idéré sép aré ment : . a a = - 3 La détermination des actions du vent comporte deux parties : - la construction considérée dans son ensemble, - chaque bloc considéré séparément. Les b locs sont désignés par les lett res A. B et C, le bloc A étant le bloc au vent lorsque le vent frappe le versant incliné de 60°. 11,62 Construction considérée dans son ensemble -'4tU, ., " C FigureA-11- 14a +0.80 .0,30 1 1 @ 13a C Figure A-1 1-14 b 11,621 Vent sur la face Sb- Ve nt normal aux faîtages Le ve nt est normal au plan des joints . Le bloc au ve nt est le bloc A. Coefficient r o = 0,85 - Actions intérieures: Ci = + 0,42 c; - 0,20 11,621-1 Action de renversement - Bloc A T T, (sur le pignon au vent) + T3 (sur le premier versant) + T s (fo rce d'ent raînement sur les toitures du premier bloc) T, (A- 11,42) T, = 0,069 b' q : -f T s o.os x b' qh 0,207 b' q, 12 - Bloc B T = T, (force d'entraînement sur les toi tu res du deuxième bloc) 0,08 x ! b' q, 0,213 b' qh 3 c eSTB Règles NV 65 Annexe 11 : Exemp les de détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III - Bloc C T T, (sur le pignon sous le vent) + T, (sur le derni er versant) + T, (force d'ent raînement sur les toit ures du dernier bloc) T, T, 0,041 b' q: -f 29 T °08 x - b' q a193 b' q 7 ' 12 h ' h 11,621-2 Act ion de soulèvement 201 11,621-21 - BlocA Provoquant un soulèvement (figure A-ll · 14 a) U'I = U, (sur le premi er versant) + U' (surpression intérieure) + 0,04 b' -1,12 b' -1,08 b' q: -f - Bloc B U', U' (act ions intérieures) = -1,12 b' - Bloc C U', U, (sur le premier versant) + U' f - 11 2 b' qh - , h_f ' h-f 11,621-22 S'ajoutant au poids mort (figure 11-14b) - Bl oc A U', = U, + U' (dépress ion intérieure) + 0,04 b' + 0,53 b' = + 0,57 b' - Bloc B U, + 0,53 b' - Bloc C U, - 0,07 b' + 0,53 b' + 0,46 b' q: _, 11,622 Vent sur la face 5', - Ve nt normal aux faîtages Comme en A- 11,621, le vent est nor ma l au pla n des joints. Le bloc au ve nt est le bl oc C. 11,622-1 Action de renversement - BlocC T T, (sur le pignon au vent) + T 2 (sur le premier versant) + T s (force d' entraînement sur les toit ures du premier bloc) (figure A-1 1-9) T, 0,284 b' T3 ° T, 0,05 x b' 0,121 b' qh 12 ©CSTB 202 RèglesNV65 Annexe 11 : Exemplesde détermination des actionsd'ensemble pour lesconstructions relevant de l'article 2 du chapitre III - Bloc B T T, (force d'e ntraînement sur les toit ures du deuxième bloc) -O,OSx ! 3 - Bl oc A T T, (sur le pign on sous le vent) + T, (sur le dernier ve rsant) + T, (force d'ent raînement sur les toitures du dernier bloc) T 106b'qh. , " 0 T, = 0,043 b' ; ., T, = 0,05 x b' qh 0,129 b' qh 12 11,622-2 Act ion de sou lèveme nt 11,622· 21 - Bl oc C Provoquant un soulèvement , U, - 1,12 b' q; . • - Bloc B U, = -1,12b' q: . • - Bloc A , U, = - 0,025 b' q; . , - 1,12 b' q: .• . • 11,622-22 S' ajouta nt au poids mort - Bloc C U, = + D,53 b' q:.f - Bloc B U, = + D,53 b' q:., - Bloc A U, = - 0,025 b' q; . , + 0,53 b' q: . f = + D,50S b' 11,623 Vent sur la face S, - Vent parallèle aux faîtages - Coefficient r0 = 1 - Acti ons intérieures : C, = ± 0,30 Pour chacun des blocs A, B, C : - Action de renversement : T (sur les pignons) = 1,3 S', q: S', = surface des pignons de chacun des blocs - Action de soulèvement U= - 0,80 a' b q:.f - 2,13 b' q: . , 11,63 Blocs considérés isolément Le vent est supposé souffler perpendiculairement au plan des joints et aux génératri ces. Les act ions à prendre en compte sur chacun des blocs sont égales à ce lles déterminées sur le bloc extrême au vent en 11,621 et 11 ,622, soit: ceSTB f = 0,054 b RèglesNV 65 Annexe 11 : Exemp les de déterminat ion des actions d'ensemble pour les constructions rel evant de l' arti cl e 2 du chapitre III • pour le vent frappant les ve rsants inclinés à 60 0 - act ion de renve rsement T = 0,284 b' q; -f+ 0,069 b' q; -f + 0,207 b' qh - action de soulèvement U' = -1,08 b' q;-f U" = + 0,57 b2 • pour le vent frappant les ve rsants inclinés à 30 0 - action de renversement T = 0.284 b' q;-f + 0, 121 b' q, - action de so ulèvement U' = - 1,12 b' q; -f U" = + 0,53 b' q; -f 11,64 Actions à retenir sur chaque bloc Pour cha que direction de ve nt, on retie nt les actions les plus défavorables dont les valeurs re lat ives dépend ent pa rfois de la valeur des dimensions de la co nstr uction. Le tableau ci-dessous résu me les rés ultats établis dans les paragraphes précédents . Vent normal au plan des joints Bloc A au vent Bloc C au ve nt T = 0,284 b2 T = 0,284 b' q : -r + 0,069 b2 Chacun des blocs + 0,207 b2qh +O,121b2 qh U' = -1 ,08 b2 U' = -1 ,12 b 2 U" = + 0, 57 b 2 U" = + 0,53 Vent parallèle au plan des joint s Chac un des blocs T = + 1 3 S' qh U = -2, 13 b2 ' • 0 11,7 Construction fe rmée à base rectangulaire formée de trois blo cs égaux - Toiture multiple à versants plans - Faîtages parallèles au grand côté - J oints ent re blocs perpen dicul ai res aux faîtages Cette co nst ruct ion est co nst ituée des mêmes blocs que la constructio n trait ée da ns l'exemple A-l 1,6, mais les blocs sont acco lés par leur grande face et non par leur petite face . Ce t exemple relève de la règle R-III -2,164. 11,71 Caractéristiques La co nst ruct ion est co nst ituée de t rois blocs identiqu es à ce lui cons idéré dan s l'exempl e A-11,4. 8 - b = 1,125 b 9 a l = 60 0 ©CSTB 203 204 Règles NV 65 Annexe 11 : Exemples de détermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III Pour l'ensemble des t rois blocs b À. = 0,17 \, = 0, 19 - a Pour chaque bloc considéré séparément b' À , = 0,19 \" = 0,50 - 0,37 • a' Pou r l'e nsemb le des tro is blocs, la grande face est la face parallèle aux faîtages, et pou r chaque bloc pris séparément la grande face est la face perpendiculaire aux faît ages. La dét erminat ion des actions du vent comporte deux parties: - la construction considérée dans son ensemble ; - chaque bloc considéré séparément. 11,72 Construction considérée dans son ensemble 11,721 Vent sur la face S. - Vent normal aux faîtages Le vent est pa rallè le au plan des joint s (fi gu re A-l1 -B) Coefficie nt Y, = 0,B5 - Actions intéri eures : Ci = + 0,42 Ci - 0,20 Pour chac un des blocs : 11,721-1 Action de renversement T T, (sur les faces verticales) + T, (sur le pre mier et le dernier versant) + T, (force d'entraînement) T = 11 {h_f)qh- f bqh of l' 0' 3 0 • 0 T, 0,76 sin 3D' cos 3D' ; D,OlS b' q : _, T, 0,08 b ; q, 0,026 b' q, D'où : T 0,056 b' + 0,015 b' q; _, + 0,026 b' qh 11, 721-2 Action de soulèvement U' = U, + U' 2 provoquant un soulèvement (figureA-11-8 a) U" = U, + U", s' ajouta nt au poids mort Ifigu," A·Il ·a bl , b 3 U, - (0,48 510 2 30"- 0,28 coss 30°)"8 8" b = - 0,09 x b' - 1 = - 0,004 b' , 3 b' b' U, - 0,42 x - qhh = 0,158 8 - f . U, = + 0,075 b' q; -f D'où : U' = - 0, 162 b' q; _f U" = + 0,071 b' q; -f c eSTB Règles NV 65 Annexe 11 : Exempl es de détermination des actionsd'ensembl e pour les constructions relevant de l'article 2duchapitre III 11,722 Vent sur la face S'b- Ve nt normal a ux faîtages Le vent est pa rallèl e au plan des joints. Pour chacun des blocs: 11, 722-1 Action de renversement T, = 0,056 b' q: -' T, ~ 0,30 sin 30· cos 30· ~ ~ q ~ - f ~ 0,006 b' q ~ - f 3 8 T, ~ O,05!... ~ b qh ~ 0,016 b' qh 8 3 D'où : T = 0,056 b' q: -' + 0,006 b' q; -f+ 0,016 b' q, 11,722-2 Action de soulèvement U" ~ - 0,30 cos' 60· î %q ~ - f ~ - 0,004 b' q ~ _ , U, ~ - 0,158 b' q; -f U, ~ + 0,075 b'q; ., D' où : U' = - 0,162 b' q ~ - f U" = + 0,071 b' q ~ _ , 11,723 Vent sur la face Sb - Vent parallèle aux faît ages Le vent est normal au plan des joints (figure A-l l -l5). FigureA-1 1-15 Coefficient r. ~ 0,85 - Actio ns intérieures ; Ci = + 0,42 c, ~ - 0,20 Les blocs sont numérotés dans le sens du vent . 11, 723-1 Action de renversement - Premier bloc T = T, (sur le pignon) ~ 0,80 S. q: - Deu xième bl oc T ~ O - Troisième bloc T ~ T, (sur le pignon) + T, (force d' ent raînement sur la toiture) ~ 0,30 S. q: + 0,0051 b' qh 11,723-2 Act ion de soulèvement Sur chacun des blocs: U~ - (0,28 + 0,42) î b q ~ _ , ~ - 0,263 b' q ~ _ , O CSlB 205 206 Règles NV 65 Annexe 11 : Exemples de détermination des actions d'en semble pour les constr uct ions relevant de l' article 2 du chapit re III 11,73 Blocs considérés isolément Les actions à prendre en compte sur chacun des blocs sont égales à ce lles déterminées en 11,723 sur le bloc au vent, soit : - act ion de renversement : T= 0,80 Sbq ~ - action de soulèvement : U ~ - 0,263 b' q ~ _ , 11,74 Actions à retenir sur chaque bloc Pour chaque direction de vent, on retient les actions les plus défavorables, do nt les valeurs relatives dépe ndent parfois de la vale ur des dime nsions de la construction. Le tableau ci-dessous résume les résultats établis dans les paragraphes précédents. Vent normal au plan des joints Si gne + dans l e sens du vent Chacun des bl ocs T = D,BD \ q: U = -0,263 b' q: _f Vent parallèle eu plan des joints Versant a l = 60 0 au vent Versa nt 0. 2 = 30°sous le vent Chacun des blocs T = 0,05 6 b2 q: -I T = 0,056 b' q : ~ + 0,015 b2 q ~ - f + 0,006 b2q ~ _ 1 + 0,026 b 2 q ~ + 0,016 b2 c, U' = -0,162 b2q ~ _ 1 U" = + 0,071 b' q ~ - f 11,8 Construction fermée à base rectangulaire formée de cinq files accolées de quatre blocs accolés - Toiture-terrasse Chacun des vingt blocs présente les mêmes caractéristiques que celui traité en A-l1,1 . 11,81 Caractéristiques (figure A-11-16) + A B C D E b'=bl 4 F G H 1 J b' b K L M N 0 b' P a R s T b' a' a' a' a a' a ~ 2,5 b ~ 10 b ' 3 h = 8 b = 0,375 b e CSTB FigureA- l '- 16 b b = 4 b' - ~ 0,4 a Ab = 0,375 A, = 0,1 5 Règle. NV 65 Annexe 11 : Exemples de déterminati on des actions d'ensemb le po ur les constructions relevant de l'article 2 du chapitre 111 Chaque bloc pris isolément a pour caractéristiques: a' = 2b' 1..',=0,75 1..'b = 1,5 h =1,5b' b' - -0,5 a' La détermination des actions du vent comporte deux parties: - la construction considérée dans son ensemble; - chaque bloc considéré séparément . Les références des blocs sont portées sur la figure A-11-16. 11.82 Construction considérée dans son ensemble u 11,821 Vent sur la fa ce S, (/igure A-1 1-17) Coefficient rD= 0,925 h - Actions intérieures: Ci = + 0,36 ----'=i:==:t=::::f== C; ~ - 0,24 207 Figu re A-11- 17 11,821-1 Act ion de renversement T ~ T, (sur les faces verticales) Soit : - sur les blocs au vent (A, B, C, D, E ou P, 0 , R, S, n T ~ 0,8 a' h q: = 2,4 b" q: - sur les blocs int ermédiaires (F. G, H, l, J, K, L, M, N, 0) T ~ O - sur les blocs sou s le vent (P, 0, R, S, T ou A. B, C, D, E) T ~ 0,4 a' h q: ~ 1,2 b' q: 11,821-2 Action de sou/évement Sur chaque bloc : U ~ - (0,35 + 0,36) a' b' q, ~ - 1,42 b' qo 11.822 Vent sur la face Sb (figu," A-11-18) u, Fig ure A-11-18 Coeff icient rD~ 0,85 - Actions intérieures : C, = + 0,42 C; ~ - 0,20 11,822-1 Act ion de renversement T = T, (sur les faces verticales) + T, (force d' e ntraînement sur la toit ure). © CSTB 208 Règles NV 65 Annexe 11 : Exemplesde détermination desactionsd'ensemble pour lesconstructions relevant de l'article2 du chapitre III La force T, s'exerce sur la longueur a - 4 h = 4 b' = 2 a' donc sur les deux dernières rangées. Soit : - sur les blocs au vent (A, F, K, P ou E, J, 0 , Tl - sur les blocs intermédiaires (B, G, L, Q et C, H, M, Rou D, l, N, S et C, H, M, R) - sur la de rnière rangée de blocs intermédiaires (D, l, N, S ou B, G, L, Q) T = 0,01 a' b' q, = 0,02 b' q, - sur les blocs sous le vent (E, J, 0 , T ou A, F, K, Pl T 0,3 b' h q: + 0,01 .' b' q, = 0,45 b'2 + 0,02 b'2qh 11,822-2 Action de soulévement Sur chaque bloc : U - (0,28+ 0,42) a' b' q, - 1,40 b" q, Les actions à prendre en compte sur chacun des bl ocs sont éga les à celles déterminées en 11,821 et 11 ,822 sur les blocs au vent . 11,83 Blocs considérés isolément 11,831 Vent sur la grande face de chaque bloc - Action de renversement: T = 2,4 b'2 - Action de soulèvement : U - 1,42 b? '\, 11,832 Vent sur la petite face de chaque bloc - Action de renversement : T = 1,20 b? - Action de soulèvement : U= - 1,40 b' q, 11,84 Actions à ret enir sur chaque bloc Les actions de renversement sont affectées d'un signe suivant les conven- t ions indiquées fi gure A-ll -lb. Action Vent sur la grande face des Vent sur la pet ite face des blocs blocs Renversement T = + 2,4 b'2q T= + 1,2 b'2 So ulèvement U= - 1,42b'2q" U = - 1,40 b"q" C CSTB ANNEXE 12 Exemples de détermination des actions unitaires sur des toitures isolées à un ou plusieurs versants 210 Règles NV 65 Annexe 12 : Exemples de détermi nat ion des actions unitaires sur des to itures iso lées à un ou plusieurs versants .0.70 b Fig ure A-12- 1 -o.70 0,75 ha 0,75 b 0,75 ha 1,5 b 12,1 2 Actions résult ant es unitaires (R-III-4,223) Le rapport de dimensions À est sans influence sur la valeur des acti ons résul t ant es unit ai res. 12,11 Caractéristiques La toiture se pr ésente sous la forme d' un rectangle de longueur a et de largeur b avec a 2 b. La d ist ance au so l est égale à e 1,5 b Elle vérifie la relation e ;, 0,75 ha pour un vent normal au petit côt é pour un vent normal au grand côté 12,1 Toiture -t e rrasse L'annexe 12 gro upe, pour des toitures à un ou deux versants, des exemples de détermination des act ions résult ant es unitaires, des act ions unitaires sur chac une des faces et éventuellement de la force horizont ale d'en- traînement. En aucun cas el le ne vise à la détermination des act ions de soulèvement et de re nve rse ment sur les supports de ces to itures. Les exemples t raités ne t iennent compte que des dime nsions rel ati ves des toi t ures considé rées. Successiveme nt sont exami nés les exemples suivants: - une t oi ture-t err asse ; une série de toitures à un versant de rapport de dimensions supérieur ou égal à 5; deux toit ures à un versant de rapport de dimensions inf érieur à 5 ; une série de t oitures à deux versant s de rapport de dimensi ons supérieur ou égal à 0,20 ; deux toitures à deux versants de rapport de dimensions inférieur à 0,20 ; une toiture en voûte de rapport de di mensions supérieur à 0,20 ; une toit ure multiple à versants symétriques. 12,121 Ve nt normal au petit côté (Flq ur e A-12-1) c ± 0,7 au bord d'attaque et 0 au bord de fuite 12,122 Vent normal au grand côté (Figure A-12-2) C ± 0,7 au bo rd d'attaque et 0 au bord de fuite . 12,13 Force ho rizontale d'ent raînement (R-III-4,02) Figure A-12-2 12,131 Cas d ' une t oiture dont la face inférieure et la face supérie ure sont planes a et b étant expri més en mèt res pour un vent no rma l au petit côté ou au grand côté: F 0,01 x 2 a b q 0,02 a b q (Figure A-12-3) ----..O,01qfm 2 Figure A-12- 3 -+002qlm' -+OOlq1m' 12,132 Cas d'une toit ure dont la face inférieure est p lane et dont la fa ce supérieure comporte des ondes parallè les au petit côté 12. 132- 1 Vent normal au petit (Figure A-12-4 a) F = (0,01 + 0,02) a b q 0,04 a b q -+O,01qlm' . O,01q1m' Figure A-12-4 © CSTB Règl es NV 65 Annexe 12 : Exemples de dét ermi nat ion des act ions unitaires sur des toit ures isolées à un ou plusieurs versants 12,132-2 Vent normal au grand côté (Figure A- 12-4 bi F = 0,01 X 2 a b q = 0,02 a b q 12,2 Série de toitures à un versant de ra p port de dimensions supérieur ou égal à 5 La distance au sol e est supposée vérifier les condi tions de la règle R-III-4,21 . Le coefficient y est égal à 1. Les valeurs de c sont celles lues sur le diagramme R-III-14 sans correct ion. 12,21 Vent normal aux bords horizontaux Le t abl eau fig ure A-12-S (ci-desso us) donne en fonct ion de l' angle : les actions résulta ntes unitaires; - les actions unitair es sur chaque face, pour un vent souffla nt sur la f ace supérieure, puis sur la f ace infér ieure. Direction du vent ------.. Direction du vent c ,.. '3 0 A Il= 10' 0 Il= 10' +0.00 A B 15' '..o,B5 të - ,20 +0,20 0 +0,/1,0'0 "7. 3 0 !lJJJJJJ:rn 20' 20' "'"0' 40 <!- . 0 '(S1lllzzzzm .... 25' ,,;..f:J 25' .. , a " 30' '00 ".... ç§) 30' ·80 • V ," " t e: " ". 35' 35' '-q... '0e,; "... . <fi «»: " ' ? 40' 40 ' " 0'0e,; '0 ".... qp ".. 45' , 45' '''il '0 v. SO' SO' " "0 '0 50' '-'' ) ,050 50' ,,' ,,' 1'1> +1.30 -o.ac +1.30 ".80 Vent sur face supérieure Vent sur face inférieure Act i on s résult ant es 1Act io ns unitaires Acti ons résult ant es 1 Act io ns unit aires unitaires sur chaque face unitair es sur chaqu e face Figu re A-12-5 (partie 1) Fi gure A-12-5 (partie 2) ©CSTB 211 212 Règles NV 65 Annexe 12 : Exemples de détermination des act ions unit aires sur des t oi tures isolées à un ou plusieurs versants 12,22 Vent parallèle aux bords horizontaux La force hori zonta le d'entraînement est déterminée comme indiqu é en A-12,13. 12,3 Toiture s à un versant de rapport de dimensions inférieur à 5 12,31 Toiture carrée 12,311 Caract é rist ique s Cl = 30° e doit être > 0,75 1 h ~ 1 ° d'où À ~ 1. 12,312 Dét ermination de y (R-III -4,223) Pour À = 1 Y~ 1,35 Cl - 25 12,314 Vent parallèle au x bords ho rizontaux La f or ce hori zontale d'ent raînement est dét erminée comme indiqué en A.-12,13 ; elle est indépendante du coefficient y. 12,32 Toiture dont la longueur est de vingt fois la dimension selon la ligne de plus grande pente 12,321 Car act érist iques Cl ~ 20° h. ~ a 1~ 20 a d'où À = 0,05. Yest lu di rectement sur l'échelle fonctionnelle: y = 1,21 12,322 Vent normal aux bo rds horizontaux (R·III.4,223) La figure A-12-7 donne : - les actions résult antes unitaires: en A c = 1,3 x 1,21 ~ 1,573 en B c = 0,4 x 1,21 ~ 0,484 - les act ions unitaires sur chaque face pour un vent soufflant sur la face supé rieure. puis sur la face inféri eure. 12,323 Ve nt parallèle aux bords horizontaux La force hori zontale d'entraînement est déterminée comme indiqué en A-1 2,13. © CSTB Actions résultantes Actions unitaires unitaires sur chaque face Actions résuftantes Actions unitaires unitaires sur chaque face Figure A-12-6 Figure A- 12· 7 Règles NV6S Annexe 12 : Exemples de déterminat ion des act ions unit aires sur des toit ures isolées à un ou plusieurs versants 12,4 Série de toitures à deux versants de rapport de dimensi ons su pé rieur ou égal à 0,20 12,41 Caractérist iques Série de toitures dont la concavité est tournée ou non vers le sol. L: angl e a varie de 0 à 60°. Le rapport À (R-III-4,232) est donné par : h x = --!!. (1 +cos 2a) pour 0 ,; a s 45° 1 h À = ----!!. pour a > 45°. 1 On suppose ho a 1 5 a. D'où À 0,20 (1 + cos 20) pour 0 s a ,; 45° À 0,20 pour a > 45° est touj ours 0,20 et par suit e y 1. Les valeurs de c sont celles lues sur le diagr amme R-III-15. 12,42 Vent normal au bo rd horizontal (R-III-4,233 -1) La fi gure A-12-8 donne : les actions résulta ntes unit aires, les act ions unit aires sur chaque face, pour une toit ure ayant la concavité tournée vers le bas, puis pour une toit ure ayant la concavité tournée vers le haut. Di rection du vent Direction du vent +OW 15 4 50 "'''' 'Irrmrr .....uR -0.70 f1IIIJrrr, -{l.35 C (l : 10- A Il B C « =10· +{),7ô+ô. ifo.15 .0,50 ADüfuiiiiii:50 .35 0 "' 35 0 ..0 :-0.50 ZO' ,175 ac- +0.4(1 .c 0 ,.. o 0 sc- '" . " "0 pt? eo- . "" ..., - c: l:I .<> '?'B "" 50' • - • 0 qcr, 9? 60 ' '", 50' .'1_", .'/> Toitures à concavité vers /13 heut Toitures il concavité vers la bas Actions résult antes Actions unitaires Actions résultantes Actions unitaires unit aires sur cheque face unitaires sur cheque face Figure A- 12-B © eSTS 213 214 Règl es NV 65 Annexe 12 : Exemples de dét ermination de s act ions unit aires sur des toitu res isolées à un ou plusieurs versa nts -0,65 - 1 00 (1=10' 0 +0,20 -o}5 -0,65 -1.00 -0.11<5 20' ..0,'2.'" "o, Q?s 00 -, . JJ,'O'2. 0 oA," 30' ." 40' .. SO' n u ' 6' " t:;>'? 12,43 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2) On applique sur la face intérieure du dièdre une surpression avec c = + 0,5 à chaque extrémité sur une longueur égale à a (Figu re A-12-9 et A-1 2-10). Figure A- 12-9 12,44 Vent parallèle au bord horizontal La force horizontale d'entraîneme nt est déterminée comme indiqué en A-12,13. 12,5 Toit ures à deux versants de rapport de dimensions inférieur à 0,20 60' Actions résultantes unitaires Actions résultantes unitaires Figure A-12-10 12,51 Caractéri stiques o 1 15 a Les de ux toitu res considérées ont les mêmes caractéristiq ues, mais l' une a sa concavité tournée vers le bas et l'autre vers le haut . - les actions unitaires sur chaque face. 12,52 Détermination du coeffici ent y Valeur de Â. (R-III-4,232) ha 1 3 Il - (1 x - D'où 1 15 2 12,53 Vent normal au bord horizontal (R·III·4,233·' ) Lafigur e A-12-11 donne pour les deux toit ures : - les actions résultantes unitaires Actions résultantes unitaires Actions unitairessur chaque face y 1,08 c + 0,8 x 1,08 + 0,865 c - 0,5 x 1,OS - 0,54 de A e n B de Be n C 12,54 Vent oblique au bord horizontal (R· II1·4,233·2) On applique sur la face intérieure du dièdre une surpression avec c = + O,S à cha que ext rémité sur une longueur éga le à a (Figure A-12-12 et A-12-13). Figure A-12-11 FigureA-12- 12 ,.... , ©CSTB Règles NV6S Annexe 12: Exemples de détermination des actions unitaires sur des toitures isolées à un ou plusieurs versants 215 12,55 Vent parallèle au bord horizontal La force horizontale d'entraînement est déterminée comme A-12,13. 12,6 Toiture en voûte indiqué en fX1 = • a =1S- 12,61 Caractéristiques Voûte circulaire dont l'angle à la naissance a pour valeur 30°. Soit : a: la corde de l'arc (Figure A- 12-14) R: le rayon du cercle de secti on droite: R= a 1= 4 a f a (1 - cos 30°) 0,133 a f 1 donc ,', < _ a 4 La voûte est remplacée (R-III-4,23) par les deux versants plans formés par les demi-cordes: l' angle <X a pour valeur 15°. Et par suite ho = 2 a sin 15° = 0,518 a 12,62 Rapport de dimensions À (R·III·4,232) ho 0,518 a J3) - (1 + cos 2 0 ) x 1 + - 0,242 > 0,20 1 4 a 2 12,63 Vent normal au bord horizontal (R· III·4,233-1) La fi gure A-12-15 donne : - les actions résultantes unitaires ; - les actions unitaires sur chaque face. VENT +0,46 -0 24 B Figure A-12-15a " ,50 B -0, C A:.o· 52 Rg ureA-12-15 b 12,64 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2) On applique sur la face intérieure du dièdre une surpression avec c + 0,5 à chaque extrémité sur une longueur égale à 0,5 18 a (Figure A- 12-16 et A- 12- 17). Figure A- 12-16 , A -; ·0,04 - - C Figure A-12- 17 12,65 Vent parallèle au bord horizontal La force horizontale d'entraînement est déterminée comme indiqué en A- 12,13. ©CSlB 216 Règles NV 65 Annexe 12 : Exemples de détermination des act ions unit aires sur des toitures isolées à un ou plu sieurs versants 12,7 Toiture multiple à versants symétriq ue s 12,71 Caractéristiques Pour chaque toiture h " Nombre de t oit ures: cinq. 12,7 2 Rapport de dimensions de chaque toiture 5 h 1 = __0 (1 + cos 40") - x 1,766 0,295 > 0,20 1 6 12,73 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,241) La figure A-12-18 donne : - les acti ons résultantes unitaires ; - les actions unit aires sur chaque face . PREMlËRE TOffiJRE POTEAUX RES Actions résultantesunitaires DERN1ËRE TOffiJRE ..o::lI S Premiè re et dernière toit ures ..0.'2.& 0 Toitures intermédiai res Actions unitaires sur chaque face FigureA-f2-fB 12,74 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,241) On appli que sur la face int éri eur e des versants une surpression avec c + 0,5 à chaque ext rémité sur une longueur égale à a (Figure A-12-19 et A-12-20). Figure A- 12- 19 -0,8<5 ..,. Première et dernière toitu res -0, 74 " nll11rrtrr/!;, 87 5 ..... Toitur es Intermédiaires Figure A- 12-20 12,75 Vent parallèle au bord horizontal La force horizontal e d'ent raîneme nt est déterminée comme indi qu é en A-12,13. OCSTB Principales notations employées dans les Règles NV 65 218 Règle. NV6S Principales notations employées dans les Règles NV65 A Alt it ude du lieu au-dessus du niveau de la mer. Neige PoO charge verticale normale } P'n/) ext rême p" oO accidentelle pour A de 0 à 200 m P. P' . charge verticale normale extrê me } pour A de 200 à 2 000 m Vent - Règles a plus grande di mension horizontale d'une construction à base rectan- gu laire. b plus pet ite dimension horizontale d'une construction à base rectan- gulaire. c coefficient de pression élémenta ire (ponctuel ou moyen), fonction des di spositions de la const ruction. ce coefficient relatif aux actions extérieures. c j coefficient relatif aux actions intérieures. ç=ç -c. . , c, c, c, d e p p, q coefficient global de traînée (dans la directi on du vent). coefficient global de traînée (pour une valeur particulière de ),.). coefficient de portance (ou de soulèvement). coeff icient relatif à la face « au vent » d' une paroi. coefficient relatif à la face « sous le vent » d'une paroi. diamètr e d'un cylindre, d'un câble, d'une sphère, de la base d'une calotte sphérique. distance verti cale (ou éloignement) du sol à la part ie basse d'une construction. hauteur (ou flèche) d'une toiture. haute ur d'une construction (toiture comprise). dimension transversale d'un versant de toiture suivant la ligne de pl us grand e pente. dimension longitudinale d'un ouvrage , d'une toiture, d'un panneau. action élémentai re unitaire p = c q. action résultant e unitaire p, = (c, - c) qr. pression dynamique élémentaire q = ~ daN/m' . 16,3 valeur moyenne de la pression dynami que. pression dynamique à une haut eur éga le à 10 mètres. pression dynamique au niveau H : H + 18 '\i - 2,5 - - q" H +60 ceSTB Règles NV 65 Principales notations employéesdans les Règles NV 65 2 19 H H b H, P 5 S. S. Sp S, ~ . V • u p y Y o Y. Y h B E À À, À. ~ haut eur au-dessus du sol (quell e que soit l' alt it ud e A du lieu au-dessus du niveau de la mer). niveau de la base d'une const ruction H b = e. niveau du sommet d' une construction H s = e + h. action résultante totale sur une paroi P = p, x S. surface (ou aire) total e d' une paroi (vides évent uels obturés). surface de la façade d' une const ruction (plus grande longueur). surface de la façade d'une construction (plus petite longueur). surface des parties pleines (supposées régulièreme nt répart ies) d'une construction ajourée ou en treillis. surface du maitre-couple d'un ouvrage. vitesse du vent en rn/ s. angle (en degrés) d' inclinaison d'une paroi ou de la t angent e à cett e paroi avec la direction horizont ale du vent. coefficient de majoration dynamique. coeff icient de correct ion fonction de l' élancement ou de l'al longe- ment d'une construction. valeur de y pour e ~ O. e < h. e ;' h. coefficient de réduction des pressions dynamiques pour les grandes surfaces. coeff icient global d' acti on dynami que (dépendant du type de construction). h h' l' rapport de dimensions d ' d ' s;- ou s;- . h rapport -; . h rapport b ' coefficient de perméabi lité Somme des aires de s couvert ures d'une paroi aire totale S de la paroi (vide obt urés) ~ coefficient de réponse d'une construction. p masse volumique de l'ai r (1,225 kg/m' , en moyenne). r coefficient de pulsation. s. S avec : S. ~ Surface des part iespleinesd' un éléments pl an (panneaux ajourés, poutres en treillis) et 5 ~ Surface t ota le (vides obturés) X coeff icient de maj oration (pour incidence suivant la diagonale des to urs et pylônes à t reillis). e eSTE g < 220 Règles NV 65 Principales notations employées danstes Règles NV 65 Vent - Annexes accélération de la pesanteur. coeffi ci ent de dérive (tourbillons de Bénard-Karman). coeffi cient de traînée d'un profilé dans l a direct ion du vent . coeffici ent de dérive d'un profi lé (dans une directi on normale à celle du vent) . eNet Cr coefficients correspondant aux composantes des efforts dus au vent suivant les deux di rect ions des faces principales d' un profilé Cx' + Cy' ~ C N , - Cp. d largeur du maître-couple d'une construction. e a largeur du maître-couple d'une barre constitutive d'un élément de constructi on à treillis. p pente d'un terrain. q h pression dynamique moyenne équivalente entre 0 et H. q ~ r pression dynamique critique de résonance. R. no mbre de Reynolds. S nombre de St rouhal. T période propre de vibration d'une construction (mode fondament al). T, période des tou rbillons de Bénard-Karman. VCt vitesse critique du vent correspondant à la vite sse du vent dét ermi- nant la for mati on de tourbill ons de Bénard-Karman. j3' coefficient de maj orati on dynamique (tenant compte de l'amo rt isse- ment). v coefficient de viscosité cinématique d' un fluide. /> décrément logarit hmique. c eSTB Règles NV 65 Règles défi ni ssant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes Les Règl es NV 65 ont pour object if de fixer les valeurs des charges climati ques (neige et vent) et de do nner les méthodes d'éva luat ion des efforts correspondants sur l'e nsemble d' une construction ou sur ses différe ntes parties. Côté neige, les modifications de 2008 introduise nt da ns les NV 65 la cartographie des charges de neige sur le sol en France adoptée dans l'Anne xe nationale de l' Eurocode 1 - Partie 1-3 (norme NF EN 1991-1-3/ NA). La précédente carte reposait sur une analyse statis tiq ue des épaisseurs maximales annuelles de neige au sol, traduites en charges en prenant une masse volumique de la neige égale à 150 kg 1m 3 , sur la péri ode 1945-1992. La nouvelle carte « neige » s' appuie sur une étude européenne réalisée dan s le cad re de la préparation des Eurocodes et achevée en juin 1999. Cette étude e uropée nne présente un doubl e avantage : les données météorologiques recueillies dans les stations étrangères proches du t e rritoire nat ional pe rmettent de compléter la ba se de données M ét éo-Fra nce. L'apport de cette étude est plus se nsible dans les régions alpines et jurassiennes ainsi que dans le Nord-est de la France ; elle harmonise les choix aux frontières des pays e uropéens. Conce rnant les actions du vent, l'Annexe nat ionale NF EN 1991-1-4 / NA de l' Eurocode (mars 2008) inclut une nouvelle cartographie et les valeurs de base associées de la vitesse de référence, fondées sur une no uvell e étude statistique des do nnées mét éorologiques. En effet , l'analyse préalable de la qualité de ces données a conduit notamme nt à éca rter les mesures obtenues avec l'ancien anémomètre. Afin d' éviter les inconvénients qui pourraient naître de la coexiste nce de deux cartes diffé rentes, dan s la période transitoire avant le retrait définitif des règles NV65 act uelles, il a été nécessaire de modifier la carte int rod uite par le modificat if n° 2 de décembre 1999 et de publier une nouvelle carte des vents (modificatif n" 4 d'octobre 2008). 1\ est à noter que, si la cartographie proprement dite introduite pa r le modificatif n° 4 repre nd stricteme nt ce lle de l'Eurocode, les valeurs de la pression dynamique de base « normale » et « extrême » sont issues sans changement des précédentes versions des Règles NV65 ; elles n'o nt donc pas de significat ion stat istique, comme dans l' Eurocode. [E NTRE SCIENTIfIQUE ETTECH NIQUE QU I ATlNE"T UARNE·I A· VAlH 1 PAR IS 1 6l1 f NOBlf t NANTE S 1 SOPHIA ANti POLIS SOCIA L 84. JEANJAUAtS 1 [HAMPS·5UlI· IAARNE 1 77447 MARN! · tA·YAUH 1 ru.tm 01U 68 8181 1 fAX1]] 10160 OS 70 17 1 eSTB le!:J!iJ! en cam"truc/ion N M N 't .., c- 0) -0 ob r-; c-, Z al '"