ème PARTIE : Les générateurs climatiques (vent & neige)downloads.buildsoft.eu/pdf/fr/Manuel 12Build partie 2.pdf · 2009. 9. 9. · réduction de la poussée du vent à travers

2ème PARTIE : Les générateurs

climatiques (vent & neige)

2ème partie : Les générateurs climatiques

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2ème partie : Les générateurs climatiques 3

1 Table des matières 1 TABLE DES MATIERES.....................................................................................3

2 GENERATEUR DE VENT...................................................................................5

2.1 GENERATEUR DE VENT SELON L’EUROCODE 1.....................................................5 2.1.1 Introduction ...............................................................................................5 2.1.2 Généralités.................................................................................................5 2.1.3 Exemples de calcul pour la prise en compte du vent ..............................17

3 GENERATEUR DE NEIGE...............................................................................24

3.1 GENERATEUR DE NEIGE SELON L’EUROCODE 1..................................................24 3.1.1 Introduction .............................................................................................24 3.1.2 Généralités...............................................................................................24 3.1.3 Exemples ..................................................................................................26


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2 Générateur de vent 2.1 Générateur de vent selon

l’Eurocode 1 2.1.1 Introduction PowerFrame vous propose un générateur de vent conçus conformément à l’Eurocode. La présente note vous aidera à appliquer les forces réparties équivalentes à l’effet du vent selon l’Eurocode 1. Ce manuel ne veut en aucun cas se substituer à la norme. Nous vous encourageons d’ailleurs à la lire pour mieux comprendre ce que vous ferez avec 1•2•Build. Il faut savoir que le générateur de vent de 1•2•Build se veut très proche de norme afin d’en faciliter la compréhension et l’utilisation. Vous pourrez donc suivre sans problème le cheminement à travers les textes normatifs auxquels nous faisons référence.

2.1.2 Généralités 2.1.2.1 Limites de validité du Générateur de

vent Une limite de validité du générateur de vent est liée à celle de l’Eurocode lui-même. L’Eurocode n’est plus d’application pour les bâtiments dont le coefficient dynamique (Cd) dépasse 1,2. Ce coefficient dynamique dépend des dimensions de la construction ainsi que de la nature de la structure (acier, bois, béton,...). Pour information, sachez qu’une construction en béton armé de moins de 100m ou qu’une construction métallique de moins de 35m a un coefficient dynamique (Cd) inférieur ou égal à 1. Le coefficient dynamique est donné à l’aide de diagramme qui se trouvent en section 9 de l’Eurocode 1 partie 2-4 ou à l’aide de la formule se trouvant à l’annexe B de l’Eurocode 1 partie 2-4. Les générateurs de vent de PowerFrame sont réservés aux bâtiments et ne conviennent donc pas à des enseignes, ponts, ...


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2.1.2.2 Direction du vent Le générateur de vent proposé par 1•2•Build permet de déterminer le vent sur des structures verticales en 2D.

2.1.2.3 Différents cas de calcul 1•2•Build vous permet de générer le vent soit de gauche à droite, soit de droite à gauche. De plus, la norme prévoit parfois deux cas possibles. Cela est principalement dû à l’angle formé par la direction du vent et l’horizontal (±15°). 1•2•Build fera donc une distinction entre le vent ascendant et le vent descendant. Normalement, le bâtiment doit pouvoir tenir dans tous les cas de charge.

2.1.2.4 Vitesse du vent La vitesse de référence du vent correspond à la vitesse moyenne, mesurée sur un intervalle de temps de dix minutes à une hauteur de 10 m par rapport à un terrain de catégorie II (cf. plus loin), observée une fois tous les cinquante ans.

0,refALTTEMDIRref vCCCv ×××= avec

vref,0 : vitesse de référence de base du vent; CDIR : un facteur tenant compte de la direction du vent;

CTEM : un facteur de réduction pour les constructions temporaires ou provisoires. Dans le cas des constructions classiques, CTEM = 1; CALT : un facteur tenant compte de l’altitude.

Les valeurs de ces paramètres sont définies pays par pays, voire région par région. En Belgique vref,0 est fixé à 26.2 m/s, CTEM et CALT valent 1. Un tableau donne la valeur de CDIR en fonction de la direction du vent. CDIR = 1 pour le nord, le sud et l’ouest mais varie entre 1 et 0.837 pour les directions orientées entre le nord et l’est ainsi pour celles entre l’est et le sud. Pour les Pays-Bas, une carte distingue trois régions pour lesquelles les vitesses de vent sont respectivement 25.0, 27.5 et 30 m/s. Les paramètres CDIR, CTEM et CALT sont fixés égales à 1. Pour le Luxembourg, vref,0 vaut 26.0 m/s. CDIR, CTEM et CALT sont égals à 1. Pour la France, une carte distingue 4 zones où s’appliquent différentes vitesses de vent (24.0, 26.0, 28.0, 30.5 m/s). Les paramètres CDIR, CTEM et CALT valent tous 1.


L’Allemagne est divisée en 4 zones avec des vitesses de vent variant de 24.3 à 31.5 m/s. Dans les zones 1 et 2 pour lesquelles la vitesse moyenne du vent est plus faible, il convient de faire intervenir le coefficient CALT pour toutes les constructions situées à plus de 800 mètres d’altitude. Dans la zone 1, lorsque l’altitude as se situe entre 800 et 1100 mètres, CALT = 0.65 + as/2270. Au delà de 1100 mètres, le relevé de mesures est nécessaire. En zone 2, ces relevés s’imposent dès que l’altitude dépasse 800 mètres. Les structures ayant une durée de vie de moins de 4 ans, sont calculées en tenant compte d’une réduction de la poussée du vent à travers le facteur CTEM. Si vous avez besoin de paramètres relatifs à d’autres pays, veuillez consulter l’Eurocode Partie 2-4 Annexe A.

2.1.2.5 Pression de référence du vent qref La pression de référence du vent qref, exprimée en N/m2, se calcule comme suit:

2

2ref

ref

vq

×=

ρ

où vref est la vitesse de référence du vent en m/s et

ρ est la densité de l’air en Kg/m3 (1.25 Kg/m3) En Belgique, lorsque CALT = CTEM = CDIR = 1, la pression de référence du vent vaut 429 N/m2.

2.1.2.6 Pression du vent exercée sur les surfaces

La valeur nette de la pression du vent exercée sur une surface, correspond à la différence entre les pressions extérieure et intérieure sur cette surface. La pression sur une surface extérieure (we) est obtenue par:

peeerefe Czcqw ××= )( avec qref: pression de référence du vent; ce(ze): facteur d’exposition; cpe: facteur aérodynamique relatif à la pression externe. La pression sur une surface intérieure (wi) est obtenue par:

piierefi Czcqw ××= )( avec qref: pression de référence du vent;


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ci(ze): facteur d’exposition; cpi: facteur aérodynamique relatif à la pression interne.

2.1.2.7 Le facteur d’exposition ce(z) Le facteur d’exposition ce(z) tient compte de l’influence de certains paramètres sur la vitesse moyenne du vent. Citons par exemple les caractéristiques du terrain, la présence ou non d’obstacles, la topographie et l’altitude par rapport au niveau du sol. Ce facteur se détermine comme suit:

××

+××=)()(

71)()()( 22

zczckzczczc

tr

Ttre

où kT est le facteur de terrain; cr(z) un facteur relatif à la catégorie du terrain et ct(z) le facteur topographique. On distingue les catégories de terrain suivantes: I En bord de mer, en bordure d’un lac s’étendant au moins sur 5km dans

la direction du vent, terrains ouverts sans obstacle. II Pâturages parsemés de clôtures, d’habitations et d’arbres. III Banlieue, zone industrielle ou bois. IV Zone urbaine dont au moins 15% de la surface est bâtie avec des structures ayant une hauteur moyenne supérieure à 15 mètres. Les paramètres kT, z0 et zmin ont été définis pour ces différentes catégories:

Catégorie de terrain

kT z0 zmin

I II III IV

0.17 0.19 0.22 0.24

0.01 0.05 0.3 1

2 4 8

16 Les paramètres z0 et zmin (hauteur minimale) permettent de déterminer le facteur cr(z).


2.1.2.8 Le facteur cr(z) Le facteur cr(z) , fonction de la hauteur z, est donné par:

mzzlorsquezzkzc Tr 200ln)( min0

≤≤

×=

min0

minmin ln)()( zzlorsque

zzkzczc Trr ≤

×==

Exemple de calcul de cr(z): Supposons un terrain de catégorie III sur lequel on souhaite construire un bâtiment d’une hauteur moyenne de 4 mètres. Le tableau de la page précédente nous donne: kT = 0.22 z0 = 0.3m zmin = 8m La hauteur z vaut 4m et est donc inférieure à la hauteur minimale. Nous obtenons dès lors: cr(z) = cr(zmin) = cr(8) = 0.22ln(8/0.3) = 0.722

2.1.2.9 Le facteur topographique ct(z) Le facteur topographique permet de prendre en compte la variation de la vitesse du vent en fonction de la présence de collines ou de falaises. La vitesse de vent à considérer est celle observée à la base de la colline: ct = 1 lorsque φ < 0.05 ct = 1 + 2 . s . φ lorsque 0.05 < φ < 0.3 ct = 1 + 0.6 . s lorsque φ > 0.3 où s est un facteur déduit des diagrammes 8.1 et 8.2 de l’Eurocode 1 et φ est la pente du terrain, exprimée en %, dans la direction du vent.


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2.1.2.9.1 Exemple de calcul du facteur d’exposition ce(z) et de la pression du vent qui en résulte

Hypothèses: Soit un terrain de catégorie III, situé en Belgique. Soit une construction d’1 m de largeur.

Supposons que cette construction soit située en haut d’une butte de 30 m de haut, la pente de la colline présentant une inclinaison de 30% dans toutes les directions. Calcul: Le facteur cr(z) prend la même valeur que dans l’exemple précédent: KT = 0.22 Cr(z) = 0.722 Le facteur topographique ct(z) vaut : φ = 0.3 Le = Lu = 100m Z/Le = 0.3 Le diagramme 8.2 de l’Eurocode nous donne s = 0.56 ct(z) = 1.336 ce(z) = 2.465 (formule à la page 5) La pression sur la face verticale gauche vaut dès lors : 2.465 x 429 = 1037N/m2.


2.1.2.10 Le facteur dynamique (Cd) Les pressions ainsi obtenues sont à majorer d’un facteur cd, ceci, afin de considérer les risques dus au comportement dynamique de la structure.

2.1.2.11 Coefficient de pression externe (Cpe) 2.1.2.11.1 Coefficient de pression externe sur les

parois verticales Le facteur Cpe dépend de la surface de la paroi exposée au vent: Cpe,1 pour des surfaces de 1m2 ou inférieures Cpe,10 pour des surfaces de 10 m2 ou supérieures Cpe = Cpe,1 + (Cpe,10 – Cpe,1) . log10A pour des surfaces A variant de 1 à 10 m2. La valeur du facteur Cpe dépend également du rapport d/h de la construction, où d correspond à la profondeur du bâtiment (dans la direction du vent) et h à la hauteur de la construction.

Le tableau ci-dessous indique les valeurs correspondant aux parois verticales d’un bâtiment rectangulaire:

Zone D E

d/h Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1

≤ 1 ≥ 4

0.8 0.6

1 1

-0.3 -0.3

Pour un facteur d/h compris entre 1 et 4, on obtient les valeurs de Cpe par interpolation.


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En reprenant le dernier exemple traité en considérant s = 0, on peut déterminer les pressions sur les parois verticales. La pression sur le côté face au vent devient 429 x 1.634 X 1.0 = 701N/m2 L’aspiration sur le côté sous le vent vaut 429 x 1.634 x (-0.3) = -210N/m2. Partons des mêmes hypothèses que l’exemple précédent avec une construction ayant une largeur de 4 mètres. La surface exposée au vent vaut dès lors 4m2. Cpe = Cpe,1 + (Cpe,10 – Cpe,1) . log10A = 1.0 + (0.8 – 1.0) . log104 = 0.880 La pression sur le côté face au vent devient

429 x 1.634 X 0.880 = 616N/m2 L’aspiration sur le côté sous le vent vaut

429 x 1.634 x (-0.3) = -210N/m2. Partons des mêmes hypothèses que l’exemple précédent avec une construction ayant une profondeur de 2 mètres dans la direction du vent:

d/h = 2 La valeur de Cpe,10 est obtenue par interpolation:


Cpe,10 = 0.8 – 0.2/3 = 0.733 Cpe = Cpe,1 + (Cpe,10 – Cpe,1) . log10A = 1.0 + (0.733 – 1.0) . log104 = 0.840 La pression sur le côté face au vent devient 429 x 1.634 X 0.840 = 616N/m2 L’aspiration sur le côté sous le vent vaut 429 x 1.634 x (-0.3) = -210N/m2. Remarque sur la hauteur des constructions : Les constructions d’une hauteur supérieure à leur largeur mais inférieure au double de celle-ci, sont à aborder en 2 parties: une première d’une hauteur égale à la largeur et une seconde composée de la partie située au-dessus de la première. Les constructions présentant une hauteur supérieure au double de la largeur sont à aborder bande par bande, la hauteur de référence ze correspondant à la hauteur de chacune d’elle.

2.1.2.11.2 Coefficient de pression externe sur les parois obliques

La norme prévoit de traiter différents types de toit. Nous allons vous expliquer deux cas en particulier à savoir un toit plat simple au-dessus d’un bâtiment fermé et un toit en bâtière. Sachez toutefois que 1•2•Build considère également d’autres types de toit afin de mieux répondre aux prescriptions de l’Eurocode (par exemple toiture simple oblique, auvent, toits multiples, ...). Explication pour toiture plate simple Sont qualifiées de toitures plates, les toitures présentant une pente inférieure à 4%. Une toiture peut être divisées en zones comme sur la vue en plan ci-dessous:


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La dimension ‘e’ correspond au minimum entre 2h et b, h étant la hauteur à laquelle le toit est situé. Les facteurs ci-dessous sont d’application dans les différentes zones:

F G H I Zone Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1

Sans muret -1.8 -2.5 -1.2 -2.0 -0.7 -1.2 ±0.2

Avec muret

Hp/h = 0.025 Hp/h = 0.05 Hp/h = 0.1

-1.6 -1.4 -1.2

-2.2-2.0-1.8

-1.1 -0.9 -0.8

-1.8-1.6-1.4

-0.7 -0.7 -0.7

-1.2-1.2-1.2

±0.2 ±0.2 ±0.2

Avec brisis

α = 30° α = 45° α = 60°

-1.0 -1.2 -1.3

-1.5-1.8-1.9

-1.0 -1.3 -1.3

-1.5-1.9-1.9

-0.3 -0.4 -0.5

±0.2 ±0.2 ±0.2

Les valeurs de Cpe dans la zone I peuvent être tantôt positives, tantôt négatives. Il convient donc de traiter les deux cas de figure: pression et aspiration. Nous traiterons un exemple dans la deuxième partie de ce feuillet pour illustrer ce qui vient d’être expliqué.


Exemple pour toiture en bâtière Une toiture peut être divisée en zones comme sur la figure en plan ci-dessous:

La hauteur ze = h correspond à la hauteur du point le plus haut du toit (hauteur de faîtage). La dimension ‘e’ correspond à la valeur minimale entre b et le double de la hauteur h. Le tableau avec les valeurs de Cpe à prendre en considération pour un vent soufflant dans la direction de la pente de la toiture est le suivant:

Zone f g h i j

Pente Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1

5° 15°

30°

45° 60° 75°

-1.7 -2.5 -0.9 -2.0

0.2 -0.5 -1.5

0.7 0.7 0.7 0.7

-1.2 -2.0 -0.8 -1.5

0.2 -0.5 -1.5

0.7 0.7 0.7 0.8

-0.6 -1.2 -0.3 0.2 -0.2 0.4 0.6 0.7 0.8

-0.3 -0.4

-0.4

-0.2 -0.2 -0.2

-0.3 -1.0 -1.5

-0.5

-0.3 -0.3 -0.3

Nous traiterons également dans la suite un exemple illustrant ce cas–ci.


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2.1.2.12 Coefficient de pression interne (Cpi) Voici quelques explications théoriques que vous pouvez très aisément comprendre en utilisant la boîte de dialogue du coefficient de pression interne. Il vous suffit de cocher sur la case correspondant au cas décrit pour voir la valeur du Cpi directement. L’Eurocode prévoit plusieurs cas de figure. Le premier concerne les bâtiments presque carrés avec répartition homogène des ouvertures. Dans ce cas, le Cpi est pris égale à –0.25. Un deuxième cas concerne les bâtiments fermés avec partition interne et avec ouverture de portes et fenêtres possible. On prend alors soit 0.8, soit –0.5 pour le Cpi. Il faut vérifier pour les deux valeurs. La dernière possibilité permet de donner une valeur pour tous les autres cas. On utilise pour cela le coefficient µ déterminé comme suit:

∑∑=

ouvertureslestoutesdeairesdesventauparallèlescôtésdesetventlesouscôtéduouverturesdesairesdes

µ

Il faut déterminer le µ le plus grand et le µ le plus petit en fonction des ouvertures temporaires. Une fois ces deux valeurs trouvées, il vous suffit de lire la valeur dans le graphe ci-dessous:

Vous avez deux Cpi pour lesquels vous devez faire les calculs.


2.1.3 Exemples de calcul pour la prise en compte du vent

Nous allons maintenant, à l’aide d’exemples, apprendre le fonctionnement du générateur de vent. Commencez par dessiner votre bâtiment tel que vous avez l’habitude de le faire. Ensuite, sélectionnez un contour sur lequel vous allez appliquer le vent. Pour l’exemple, nous allons nous limiter à un contour en 2D comme ci-dessous : (La grille est paramétrée en mètre)

Ce portique est inséré dans une construction de 18 m de longueur avec des portiques tous les 6m. Dans la fenêtre des charges, mettez-vous dans le groupe de charges adéquat avant de sélectionner tout le contour qui vous intéresse. L’icône

suivante s’active. Le générateur peut appliquer les quatre types de vent simultanément dans quatre cas de charges. Il est donc conseillé d’avoir quatre cas de charges pour le vent. Lorsque vous voulez appliquez le vent, choisissez le premier cas de charges consacré au vent. Exemple :

En cliquant sur l’icône , apparaît alors à l’écran la fenêtre de dialogue principale.

Hauteur des poteaux: 4m Hauteur totale: 8m Largeur du portique: 16m


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Parcourons ensemble rapidement cette boîte de dialogue. Un premier cadre vous donne le dessin de la structure avec, encadré en rouge, les points d’extrémités considérés. Par défaut, 1•2•Build va chercher le point libre le plus en bas à gauche et le point le plus en bas à droite comme point respectivement de début et de fin. Toutefois, si un point est défini avec un appui dans la fenêtre ‘Ossature’, ce dernier sera prioritaire sur la recherche des extrémités du contour défini. Exemple visuel :

Dans le premier cas, aucun appui n’a été défini alors que dans le second cas, des appuis ont été définis en bas des deux poteaux. Toutefois, le point de départ, c'est-à-dire celui numéroté ‘1’ peut être modifié manuellement en cliquant avec le bouton gauche sur une extrémité possible


(avec un petit carré blanc). De même, la deuxième extrémité peut être modifiée de la même manière mais en utilisant le bouton droit de la souris. Toutefois, il faut respecter le fait que le point ‘1’ est toujours à gauche du point ‘2’. Le second cadre permet de choisir les cas de vent à déterminer ainsi que les cas de charges dans lesquels il faut mettre les valeurs calculées. En principe, le premier cas de charge proposé correspond au cas de charges actif dans la fenêtre ‘Charges’. Les trois suivants sont les trois cas de charges qui suivant dans PowerFrame. Cochez ou décochez chaque ligne en fonction que vous souhaitez ou non générer le cas de vent mentionné. Vous êtes bien entendu tout à fait libre de changer les cas de charges proposés dans les menus déroulants. Vous devez commencer par indiquer s’il s’agit d’un vent venant de gauche ou de droite. Vous avez également la possibilité d’indiquer s’il s’agit d’un vent ascendant ou descendant. Les coefficients de pression externe peuvent en effet changer dans l’un ou l’autre cas. Normalement, la structure doit être étudiée dans les deux cas de figure. Le cadre suivant permet d’introduire les données géométriques liées au portique considéré. La première d’entre-elles est la longueur du bâtiment offerte au vent. La seconde correspond à la distance qui est reprise par un portique. Il faut aussi choisir l’emplacement du portique car les tableaux dans lesquels on lit la valeur du Cpe propose deux zones, une pour la partie centrale du bâtiment, l’autre plus sur les bords. Choisissez donc la localisation appropriée dans le petit menu déroulant. La dernière ligne vous permet de choisir un coefficient dynamique pour tenir compte des effets dynamiques tout en utilisant la méthode simplifiée proposée par l’Eurocode. Vous avez deux boutons qui vous permettent d’aller dans des boîtes de dialogues secondaires. Cliquez d’abord sur pour afficher la fenêtre de dialogue suivante:


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Il suffit de rentrer les paramètres avec les valeurs déterminées comme dans la première partie de ce livret. Le ce(z), ct(z) et cr(z) sont calculés automatiquement à partir des données que vous rentrez. Etant donné que ce générateur est valable pour la plupart des pays européens, le logiciel vous permet d’insérer la valeur de la vitesse de vent soit directement soit via une carte grâce au menu déroulant à droite de l’éditeur de la vitesse du vent. Si jamais, vous souhaitiez utiliser la pression plutôt que la vitesse de vent, utilisez la ligne juste en dessous. Le 2e cadre permet de choisir le type de site et d’insérer une hauteur complémentaire si nécessaire. Par défaut la hauteur est déterminée en considérant le premier point du contour face au vent à une hauteur de 0m. Si le cas que vous considérez se trouve à une hauteur supérieure, indiquez simplement la hauteur complémentaire à considérer. 1•2•Build appliquera automatiquement des vents en considérant la hauteur complémentaire. Le dernier cadre permet de définir une topographie particulière du site. Dans le but de facilité l’utilisation du générateur de vent, l’inclinaison et le facteur ‘s’ peuvent être automatiquement calculés en cliquant sur le bouton ‘Calcul’ et en complétant les données correspondant à la morphologie du terrain.


Revenez maintenant sur la fenêtre principale et cliquez sur le bouton suivant

. La fenêtre ci-dessous apparaît à l’écran :


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Cette boîte de dialogue vous aide à choisir le coefficient interne le plus adéquat en fonction des ouvertures dans la construction. A tout moment, vous voyez la valeur du coefficient de pression interne en fonction des différentes possibilités. Le premier cas se rapporte à des constructions qui ne possèdent pas de paroi verticale dans le sens du vent. Dans ce cas, vous pouvez introduire un taux d’opacité au vent dépendant dans la configuration de remplissage dans ou au abord du bâtiment considéré. En choisissant la seconde possibilité, vous supposez que l’on a des ouvertures identiques sur les quatre côtés. Le coefficient de pression interne prend alors la valeur de -0.25. Dans le dernier cadre, 1•2•Build va lui-même calculer le coefficient de pression interne Cpi en fonction des surfaces d’ouverture présentes. Etant donné que le générateur peut générer à la fois un vent de gauche ou un vent de droite, il doit considérer deux Cpi distincts. Un petit graphe donne le domaine dans lequel peut varier le Cpi. Le plus logique est de considérer soit la borne inférieure soit la borne supérieure c'est-à-dire le Cpi minimum ou le Cpi maximum donné. Toutefois, vous êtes toujours libre d’insérer dans les deux éditeurs prévus à cet effet votre propre valeur de coefficient de pression interne. Dans le cas de l’exemple, cochez comme ci-dessus. Revenez à présent à la fenêtre principale et rentrez les paramètres comme indiqués sur la dernière représentation de la fenêtre principale du générateur de vent. Confirmez pour obtenir les résultats suivants dans le cas de charges ‘Vent1’.

Si l’on n’avait pas considéré le Cpi, on aurait obtenu les résultats suivants:


Nous vous proposons un deuxième exemple qui illustrera la détermination du Cpe pour un toit plat. Nous paramétrons de la même manière que ci-dessus mais en laissant la valeur du Cpi à 0 (en cochant : ‘Ne pas en tenir compte’).

Il s’agit d’un portique simple de 5m de haut et de 8m de profondeur. Il est inséré dans une construction de 18m de longueur avec des portiques tous les 6m. On choisit un type de terrain III. Voici immédiatement les résultats:

Il vous sera facile de vérifier manuellement les valeurs pour contrôler l’exactitude des résultats. Nous venons d’étudier deux portiques simples. Sachez toutefois que 1•2•Build permet d’étudier tous les types de contour.

Hauteur: 5m Largeur : 8m


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3 Générateur de neige 3.1 Générateur de neige selon

l’Eurocode 1 3.1.1 Introduction La présente note vous aidera à appliquer les forces réparties équivalentes à l’effet de la neige selon l’Eurocode. Ce manuel ne veut en aucun cas se substituer à la Norme. Nous vous encourageons d’ailleurs à la lire pour mieux comprendre ce que vous ferez avec 1•2•Build. Il faut savoir que le générateur de neige de 1•2•Build se veut très proches des normes afin d’en faciliter la compréhension et l’utilisation. Vous pourrez donc suivre sans problème le cheminement à travers les textes normatifs auxquels nous faisons référence.

3.1.2 Généralités 3.1.2.1 Charge de la neige sur le sol (sk) La charge de la neige sur le sol est la valeur de référence qui sera prise pour déterminer l’influence de la neige sur tout plan d’une construction. La charge de la neige sur le sol est influencée par la localisation géographique ainsi que par l’altitude. L’Eurocode contient une annexe A dans laquelle vous trouverez les valeurs de la charge de la neige sur le sol pour la plupart des pays européens.

3.1.2.2 Charge de la neige sur les toitures ou autres surfaces (s)

La charge de la neige sur les constructions est déterminée très rapidement à l’aide de la formule suivante :

ktei sCCs ×××= µ - µi: coefficient nominal fonction de la forme de la construction et plus particulièrement de la toiture. - Ce : coefficient d’exposition qui est généralement pris égal à 1. - Ct : coefficient thermique qui prend compte de la chaleur fournie sous la toiture. Généralement, on choisi une valeur de 1.


Il s’agit d’une charge verticale qu’il faut projetée sur les plans. Le µi est déterminé automatiquement pour vous par 1•2•Build. Le logiciel utilise pour cela la section 7 de l’Eurocode 1 partie 2-3 concernant la prise en compte de la neige pour les bâtiments.

3.1.2.3 Cas de charge L’Eurocode prévoit différents cas de charge bien distincts en fonction du type de toiture. 1•2•Build schématise ces cas de charge à l’aide de petits dessins. Vous pourrez ainsi voir toutes les possibilités de cas de charge en faisant l’exemple proposé dans la suite de ces notes.

3.1.2.4 Glissement de la neige Il faut savoir que l’Eurocode ne prévoit aucun changement quant à la charge de la neige si vous avez ou non des dispositifs de retenue de neige. Toutefois il donne une formule qui donne la force exercée par la neige sur les retenues. αsin××∆= bF F : force linéaire parallèle au toit exercée sur l’acrotère (en kN/m). ∆: Charge de neige sur le toit, prise avant projection sur les plans obliques, à l’endroit de l’acrotère. α: angle du toit par rapport à l’horizontal b: distance horizontale entre l’acrotère et le faîte du toit. Cette force n’est pas appliquée par 1•2•Build. C’est donc vous qui devez la mettre aux endroits désirés si vous souhaitez en tenir compte. Remarque : Le générateur de neige de 1•2•Build n’est pas conçu, au départ, pour les toits en voûte ou coupole. C’est pourquoi le logiciel ne peut donner des résultats tout à fait en conformité à la norme pour de pareil toit dans tous les cas de charges. Cependant, en choisissant les cas de charges les plus courants, vous obtiendrez des résultats tout à fait convenables.


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3.1.3 Exemples 3.1.3.1 Exemple 1 Nous vous proposons de parcourir rapidement le générateur de neige à l’aide d’un exemple. Nous mettrons également à la fin quelques figures d’exemples particuliers pour que vous puissiez voir les possibilités et la précision du générateur de neige de 1•2•Build. Premièrement, il faut savoir que le générateur de neige n’est disponible qu’après avoir sélectionné un contour coplanaire dans n’importe quelle plan vertical. Dessinez donc le contour suivant. (le paramétrage de la grille est en mètre).

(poteaux : 6m, longueur : 10m, hauteur: 9m) Il n’est pas nécessaire de définir les appuis ni les barres. Allez dans la fenêtre de charges, mettez-vous dans le groupe de charges que vous souhaitez (Neige 1 ou Neige 2) et sélectionnez le contour à l’écran.

L’icône pour la neige s’active. Cliquez dessus. Voici la fenêtre de dialogue qui apparaît.

Hauteur des poteaux: 5m Hauteur totale: 8m Largeur du portique: 10m


1•2•Build redessine le contour qu’il prend en considération pour vous assurer de la bonne sélection de celui-ci. La première ligne vous permet d’indiquer la largeur reprise par le portique. Généralement, pour un portique de bord, il s’agit de la moitié de la distance entre 2 portiques. Pour les autres cas, vous prendrez généralement la distance entre 2 portiques. La charge de la neige sur le sol (sk) est à choisir manuellement afin de permettre l’utilisation du générateur de neige avec l’Eurocode dans le plus de pays possible. Référez-vous à l’annexe 1 de ce document ou à l’annexe A de l’Eurocode pour vous aider à déterminer la valeur la plus appropriée. L’Eurocode prévoit une petite charge ponctuelle afin de tenir compte d’une augmentation de neige sur les bords. Vous êtes libres de la prendre en considération ou non en cochant la case prévue à cet effet. Le coefficient thermique et le coefficient d’exposition sont à prendre égales à 1 par défaut. Toutefois, pour tenir compte de situation particulière, vous êtes libres de faire varier ces valeurs. Finalement, vous avez à la dernière ligne un bouton qui permet de faire apparaître la boîte de dialogue pour le choix du cas de charge. En cliquant dessus vous avez la figure suivante:


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A l’aide du paramétrage de ses trois cas simples, 1•2•va déterminer au mieux le cas le plus approprié à vos souhaits pour les contours plus complexes. Normalement, la norme prévoit que le bâtiment doit pouvoir tenir dans tous les cas possibles. Une fois le cas de charge choisi, validez. Vous revenez ainsi dans la fenêtre principale où vous pouvez également validez. Pour avoir les mêmes résultats que ci-dessous, paramétrez de la même manière que les figures qui vous sont proposées.

(Les charges réparties sont en N/m)

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ème PARTIE : Les générateurs climatiques (vent & neige)downloads.buildsoft.eu/pdf/fr/Manuel 12Build partie 2.pdf · 2009. 9. 9. · réduction de la poussée du vent à travers