Actions Neige

TSECM Actions sur les structures EC1-3

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1. Groupe Btiment

Construction Mtallique

La charpente mtallique

Rgles Eurocode 1

Actions sur les structures

Parties 1-3 Charges de neige

NF EN 1991-1-3 avril 2004

NF EN 1991-1-3/NA mai 2007



Action de la neige

Les lments qui suivent sont extraits de lEN 1991-1-3 et de son annexe nationale

1. Action de la neige sur la toiture dune construction. Laction de la neige dpend principalement du lieu de la construction et de la forme de la toiture. Lexposition au vent ainsi que les dperditions de chaleur travers la toiture peuvent galement avoir une incidence. Laction de la neige sur une toiture est une charge note s. Elle est rapporte la projection horizontale de la surface de la toiture (figure 2.1) et elle sexprime en kN/m2 .

Les charges de neige sur une toiture se calculent partir :

de la charge de neige au sol lemplacement de la construction : valeur caractristique sk et ventuellement valeur exceptionnelle sAd dans certaines rgions ;

du coefficient de forme i de la toiture ; des proprits thermiques de la toiture et de la quantit de chaleur gnr en dessous :

coefficient thermique Ct gnralement pris gal 1,0 pour les btiments normalement chauffs et isols ;

des conditions dabri lies la topographie et la prsence de btiments voisins : coefficient dexposition Ce pris gal 1,0 sauf si le dplacement de la neige par le vent est empch par les btiments voisins (Ce =1,25).

Ces charges sont dtermines comme suit :

situations de projet durables et transitoires :

s=i.Ce.Ct.sk

situations de projet accidentelles dans lesquelles laction exceptionnelle est la charge de neige accidentelle :

sA=i.Ce.Ct.sAd



Deux dispositions sont de charges sont considrer :

Cas(i) : la charge de neige apparait uniformment rpartie sur la toiture et dpend

seulement de la forme de celle-ci, avant toute redistribution due dautres actions climatiques ;

Cas(ii) et ventuellement (iii) : ces cas dcrivent la rpartition de la charge de neige sur

la toiture aprs une redistribution ou accumulation provoque par exemple par le vent.

Si une charge de neige exceptionnelle est prendre en compte, sa disposition est celle du cas (i).

Exemple de disposition de charges sur une toiture bi-pente

Lorsque la toiture comporte des zones dont la pente vis--vis de lcoulement de leau est infrieur 5% (toitures terrasses, versant formant une noue, prsence dun acrotre en bas dun versant), pour tenir compte de laugmentation de la densit de la neige rsultant des difficults dvacuation de leau, il y a lieu de majorer la charge de neige s sur la toiture de :

s* = 0.2 kN/m2 lorsque la pente nominale du fil de leau (pente du chneau situ le long dun acrotre par exemple) est infrieure ou gale 3%,

s* = 0.1 kN/m2 si elle est comprise entre 3% e 5%.

Cette majoration sapplique tous les cas (i), (ii), (iii) ainsi qu la charge de neige accidentelle. La zone de majoration est limite aux parties enneiges de la toiture et stend dans toutes les directions sur une distance de 2 mtres au de la de la partie de toiture vise.

Zone de majoration de neige dans le cas dune noue



2. Charge de neige sur le sol La France mtropolitaine est divise en rgions climatiques dfinies selon les limites administratives dpartementales et cantonales.



La charge caractristique de neige sur le sol sk par unit de surface est fonction de la localisation gographique et de laltitude du lieu considr :

sk = sk,0 + LLLLsi avec :

sk,0 = valeur de rfrence de la charge de neige au sol pour une altitude infrieure 200 m donne dans la page (annexe).

LLLLsi =(i= 1ou 2) : valeur caractrisant linfluence de laltitude. A noter : la charge accidentelle sAd nest pas modifie par laltitude.



2.1. Valeurs de charges de neige au sol (applications)

PARIS (75) Rgion A1 Altitude 35 m < 200 m Sk,0 0.45 KN/m

2 Sk 0.45 KN/m2 SAd pas de neige accidentelle donc 0 NIMES (30) Rgion B2 Altitude 50 m < 200 m Sk,0 0.55 KN/m

2 Sk 0.55 KN/m

2 SAd 1.35 KN/m2

MODANE (73) Rgion E Altitude 1070 m 1000m



3. Coefficients de forme pour les toitures

3.1. Coefficients de forme des toitures



3.2. Toiture versant unique

avec ou sans accumulation

Exemple dapplication

= 10o 1 = 0.8 car



3.3. Toiture deux versants

Sil y a des barres de neige ou acrotres le coefficient est suprieur 0.8 Exemple dapplication Sans accumulation (uniforme) cas (i)

1(a1) 1(a2)

1= 40o 1(1) = 0.8 x (60-40)/30 =0.53

2= 10o 1(2) = 0.8



Avec accumulation (non uniforme)

1(a1)

0.51(a2)

Cas(ii) 1= 40o 1(1) = 0.53

2= 10o 1(2) = 0.5 x 0.8 = 0.4

Cas (iii) 1= 40o 1(1) = 0.5 x 0.53 = 0.27 2= 10o 1(2) = 0.8

0.5 1(a1) 1(a2)



3.4. Toiture versants multiples

si 1 > 60o et 2 < 45o rgles gnrale si 1 > 60o et 2 > 45o analyse particulire Remarque :

Si lun des angles est suprieur 45 et lautre suprieur 60, une analyse particulire partir des phnomnes

de base (glissement de la neige et redistribution par le vent) est faire pour la dtermination des coefficients de

forme.



Exemple dapplication Cas (i) sans accumulation

1 = 50

o 1(1) = 0.8x(60-50)/30=0.27

2 = 30

o 1(2) = 0.8

Cas(ii) Avec accumulation

=

(50+30)/2= 40

2 = 1.6

1(1)

1(2)

1(1)

1(2)

2

1(2) 1(1)



3.5. Toiture plusieurs niveaux

Valeur de pour la toiture suprieur calcule selon figure 5.1 page 10

Valeur de pour la toiture infrieure

Cas (i) : toiture suppose horizontale 1 = 0.8

Cas (ii) : laccumulation est due au glissement de la neige du versant suprieur et au dplacement de la neige par

le vent. 2= s+ w

Le coefficient de forme dcroit de la valeur 2 la valeur 1 sur une longueur de ls = 2h limite 5 15

Coefficient s correspondant au glissement de la neige :

tant langle de pente du versant adjacent de la toiture suprieure

pour 15 s =

avec

= coefficient de forme du versant suprieur.

= longueur de versant suprieur.

Coefficient w correspondant au dplacement par le vent :

La limitation w correspond la hauteur maximale de la neige qui ne peut dpasser la hauteur du dcrochement

w = (b1 + b2)/(2h) avec : 0.8 w 2.8 et w

!=2 kN/m3 poids volumique de la neige



Exemple dapplication sk = 0.55 kN/m2

= 10 < 30 =3.5< 30 Cas (i) sans accumulation

1() = 0.8

1()= 0.8 Cas (ii) avec accumulation 2= s + w

s =0 car < 15 il ny a pas de glissement w = (20+30)/(2x3)=8.33 w (2x30)/0.55=109 comme 0.8 " 2.8 donc w = 2.8 2=2.8 ls = 2 x 3 = 6m 5



3.6. Effets locaux Remarques :

Certaines particularits des toitures (obstacles, dbords , etc) peuvent engendrer des efforts supplmentaires dus

une accumulation ou une pousse de la neige.

Ces efforts sont prendre en compte pour les vrifications locales dans les situations de projets durables et

transitoires(ne pas prendre en compte les charges accidentelles) ; ils se calculent sur la base de la charge

caractristique sk.

Les effets locaux constituent un cas supplmentaire indpendant bas sur la disposition de charges sans

accumulation. Il ne se combinent pas aux dispositions de charges des cas (ii) et (iii).

3.6.1. accumulation au droit des saillies et obstacles En cas de vent une accumulation de la neige peut se produire de part et dautre des obstacles car ceux crent des

zones dombres arodynamiques.

Les coefficients de forme ont pour valeurs :

1 =0.8 toiture quasi horizontale

2 = h/Sk avec 0.8 < 2 < 2 et = 2 kN / m3

poids volumique de la neige

ls = 2h avec 5 m 60o et 2 < 45o rgles gnrale si 1 > 60o et 2 > 45o analyse particulire Remarque :



forme.




1 = 50

o 1(1) = 0.8x(60-50)/30=0.27

2 = 30

o 1(2) = 0.8


=

= (50+30)/2= 40

2 = 1.6

1(1)

1(2)

1(1)

1(2)

2

1(2) 1(1)