Les effets du vent suivant l'ancien règlement NV65 sont expliqués dans la page Tutoriel>Neige et Vent>Vent.
On y retrouve les mêmes principes généraux, en particulier les coefficients de pression extérieurs et intérieurs. Si vous ne connaissez pas le NV65, il est donc préférable de lire le tutoriel précédent avant de lire les pages Neige et Vent suivant Eurocode 1.

Cette page a pour objectif d'expliquer dans les grandes lignes les effets du vent suivant la nouvelle réglementation EN1991-1-4 (Eurocode 1, partie 1-4).

 

Quelques simplifications ont été opérées afin de rendre cette page le plus lisible possible :

le coefficient de direction et le coefficient de saison ont été pris égaux à 1 (ils s'appliquent dans des cas bien précis, comme des constructions provisoires pour le coefficient de saison)

les coefficients d'exposition ou d'obstacle ont été négligés (cas particuliers)

le coefficient structural cs cd (paragraphe 6 NF EN 1991-1-4), coefficient de dimension et coefficient dynamique, est pris égal à 1, ce qui correspond à des bâtiments de moins de 15 mètres de haut

les forces de frottement sont négligées. Ce qui est valable si d < Min (2b ; 4h) avec d = longueur du bâtiment, b = largeur et h = hauteur totale.

 

La page se décompose en plusieurs parties :

la vitesse de base du vent

le calcul de la vitesse du vent moyen

la pression dynamique de pointe

la pression résultante sur les parois de la construction

les coefficients de pression intérieurs

les coefficients de pression extérieurs.

 

 

 

 

 

Vitesse de base du vent

 

 

La carte Eurocode 1 découpe la France en 4 régions, avec des vitesses de vent allant de 22 m/s à 28 m/s par palier de 2 m/s.

 

Carte de la valeur de base de la vitesse de référence en France (NF EN 1991-1-4/NA de mars 2008)

 

 

 

 

 

Calcul de la vitesse du vent moyen

 

 

On détermine la vitesse du vent moyen Vm(z) à la hauteur z par la formule : Vm(z) = cr(z) x c0(z) x Vb

avec cr = coefficient de rugosité et c0 = coefficient d'orographie.

 

 

Calcul du coefficient de rugosité

 

La rugosité s'exprime :

 

 

z0, zmin et z0,II (rugosité rase-campagne) sont donnés dans le tableau suivant (z0,II = 0.05 m) :

 

Quelques photos ci-dessous permettent d'illustrer la notion de catégorie de terrain :

Mer et ville : Rase campagne et aéroport : Rase campagne : Campagne avec des haies, bocage ... : Bocage dense : Zone industrielle : Ville : Ville : Forêt :

 

Les rugosités III et IV concernent approximativement 70% des bâtiments.

 

 

Calcul du coefficient d'orographie (équivalent du terme topographie)

 

On différencie les sites constitués d'obstacles de formes variées (procédure 1, calcul dépendant de Ac = altitude du lieu de la construction et de Am = altitude moyenne locale du terrain environnant), et les sites constitués d'obstacles bien individualisés (procédure 2).

 

On peut retenir c0 = 1 en terrain plat ou sensiblement plat et c0 = 1.15 en terrain vallonné, dans un souci de simplification. De manière générale, la valeur recommandée est 1 (cf paragraphe 4.3.1 NF EN 1991-1-4).

 

 

 

 

Pression dynamique de pointe

 

 

La pression dynamique de pointe s'exprime :

ρ = masse volumique de l'air = 1.225 kg/m3

Iv = intensité de turbulence qui dépend du coefficient de turbulence kl dont la valeur recommandée est 1 (cf paragraphe 4.4 NF EN 1991-1-4)

 

 

On l'écrit au final :

 

 

 

Pression résultante sur les parois de la construction

 

 

La pression résultante sur les parois s'obtient par la formule : w = we - wi = (cpe-cpi) x qp.

Les coefficients de pression extérieurs et intérieurs cpe et cpi sont donnés dans la suite de cette page.

Les pressions intérieures et extérieures doivent être considérées comme agissant simultanément (cf paragraphe 7.2.9 de la norme NF EN 1991-1-4).

 

A noter que si h / d ≤ 1, la force résultante est multipliée par 0.85 et par 1 si h/ d ≥ 5 (interpolation linéaire pour les valeurs intermédiaires de h/d).

Il s'agit du nota 3 du paragraphe 7.2.2 de la NF EN 1991-1-4 (défaut de corrélation entre les pressions aérodynamiques au vent et sous le vent).

 

 

 

 

 

Coefficients de pression intérieurs (effets du vent sur les surfaces intérieures)

 

 

De manière simplifiée, nous pouvons considérer :

Bâtiment en surpression : Cpi = +0.2

Bâtiment en dépression : Cpi = -0.3

Ces valeurs sont recommandées lorsqu'on ne connaît pas la perméabilité des parois du bâtiment (note 2 paragraphe 7.2.9 NF EN 1991-1-4).

Situation accidentelle : Cpi = 0.9 Cpe (au vent) --> en considérant Cpe = 0.8 (face dominante au vent de plus de 10m²) d'où Cpi = 0.72

 

 

 

Coefficients de pression extérieurs (effets du vent sur les surfaces extérieures)

 

 

Les coefficients sont donnés pour des surfaces chargées de 1m² ou inférieur (Cpe,1) et 10m² ou supérieur (Cpe,10).

Pour les surfaces intermédiaires entre 1 et 10m², on peut utiliser une interpolation logarithmique : Cpe,A = Cpe,1 - (Cpe,1 - Cpe,10) x log10 (A)

 

Ce paragraphe ne présente que les coefficients appliqués pour les bâtiments à base rectangulaire.

 

 

Parois verticales

 

 

 

 

Zone
A
B
C
D
E
h / d
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
5
-1.2
-1.4
-0.8
-1.1
-0.5
+0.8
+1.0
-0.7
1
-1.2
-1.4
-0.8
-1.1
-0.5
+0.8
+1.0
-0.5
≤0.25
-1.2
-1.4
-0.8
-1.1
-0.5
+0.7
+1.0
-0.3

 

 

 

Une interpolation linéaire peut être réalisée pour les valeurs intermédiaires de h / d.

 

 

 

 

Toitures 1 versant

 

α
Zone pour vent θ = 0°
F
G
H
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
5°
-1.7
-2.5
-1.2
-2
-0.6
-1.2
+0.0
+0.0
+0.0
15°
-0.9
-2.0
-0.8
-1.5
-0.3
+0.2
+0.2
+0.2
30°
-0.5
-1.5
-0.5
-1.5
-0.2
+0.7
+0.7
+0.4
45°
-0.0
-0.0
-0.0
+0.7
+0.7
+0.6
60°
+0.7
+0.7
+0.7
75°
+0.8
+0.8
+0.8

 

α
Zone pour vent θ = 180 °
F
G
H
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
5°
-2.3
-2.5
-1.3
-2.0
-0.8
-1.2
15°
-2.5
-2.8
-1.3
-2.0
-0.9
-1.2
30°
-1.1
-2.3
-0.8
-1.5
-0.8
45°
-0.6
-1.3
-0.5
-0.7
60°
-0.5
-1.0
-0.5
-0.5
75°
-0.5
-1.0
-0.5
-0.5

 

α
Zone pour vent θ = 90 °
Fup
Flow
G
H
I
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
5°
-2.1
-2.6
-2.1
-2.4
-1.8
-2.0
-0.6
-1.2
-0.5
15°
-2.4
-2.9
-1.6
-2.4
-1.9
-2.5
-0.8
-1.2
-0.7
-1.2
30°
-2.1
-2.9
-1.3
-2.0
-1.5
-2.0
-1.0
-1.3
-0.8
-1.2
45°
-1.5
-2.4
-1.3
-2.0
-1.4
-2.0
-1.0
-1.3
-0.9
-1.2
60°
-1.2
-2.0
-1.2
-2.0
-1.2
-2.0
-1.0
-1.3
-0.7
-1.2
75°
-1.2
-2.0
-1.2
-2.0
-1.2
-2.0
-1.0
-1.3
-0.5

 

 

Pour les angles de pente intermédiaires, une interpolation linéaire peut être utilisée entre les valeurs de même signe.

Pour les zones disposant de 2 valeurs avec θ = 0° (positive et négative), il est nécessaire de prendre en compte soit toutes les valeurs positives soit négatives (pas de mélange).

 

 

 

Toitures 2 versants

 

α
Zone pour vent θ = 0 °
F
G
H
I
J
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
-45°
-0.6
-0.6
-0.8
-0.7
-1.0
-1.5
-30°
-1.1
-2.0
-0.8
-1.5
-0.8
-0.6
-0.8
-1.4
-15°
-2.5
-2.8
-1.3
-2.0
-0.9
-1.2
-0.5
-0.7
-1.2
-5°
-2.3
-2.5
-1.2
-2.0
-0.8
-1.2
+0.2
+0.2
-0.6
-0.6
5°
-1.7
-2.5
-1.2
-2.0
-0.6
-1.2
-0.6
+0.2
+0.0
+0.0
+0.0
-0.6
15°
-0.9
-2.0
-0.8
-1.5
-0.3
-0.4
-1.0
-1.5
+0.2
+0.2
+0.2
+0.0
+0.0
+0.0
30°
-0.5
-1.5
-0.5
-1.5
-0.2
-0.4
-0.5
+0.7
+0.7
+0.4
+0.0
+0.0
45°
-0.0
-0.0
-0.0
-0.2
-0.3
+0.7
+0.7
+0.6
+0.0
+0.0
60°
+0.7
+0.7
+0.7
-0.2
-0.3
75°
+0.8
+0.8
+0.8
-0.2
-0.3

 

α
Zone pour vent θ = 90 °
F
G
H
I
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
-45°
-1.4
-2.0
-1.2
-2.0
-1.0
-1.3
-0.9
-1.2
-30°
-1.5
-2.1
-1.2
-2.0
-1.0
-1.3
-0.9
-1.2
-15°
-1.9
-2.5
-1.2
-2.0
-0.8
-1.2
-0.8
-1.2
-5°
-1.8
-2.5
-1.2
-2.0
-0.7
-1.2
-0.6
-1.2
5°
-1.6
-2.2
-1.3
-2.0
-0.7
-1.2
-0.6
15°
-1.3
-2.0
-1.3
-2.0
-0.6
-1.2
-0.5
30°
-1.1
-1.5
-1.4
-2.0
-0.8
-1.2
-0.5
45°
-1.1
-1.5
-1.4
-2.0
-0.9
-1.2
-0.5
60°
-1.1
-1.5
-1.2
-2.0
-0.8
-1.0
-0.5
75°
-1.1
-1.5
-1.2
-2.0
-0.8
-1.0
-0.5

 

 

Pour les angles de pente intermédiaires de même signe, une interpolation linéaire peut être utilisée entre les valeurs de même signe.

Pour les zones disposant de 2 valeurs avec θ = 0° (positive et négative), il est nécessaire ne pas mélanger sur un même versant des valeurs positives et négatives : sur un même versant, les valeurs soit prises soit toutes positives soit toutes négatives (versant F-G-H et versant I-J).