Notions de base

Facteurs intervenant dans le calcul des effets du vent

Les charges dues au vent dépendent de plusieurs facteurs :

1. de la zone où se situe la construction (cliquer ): on définit une pression dynamique de base normale q10.

2. de la hauteur de la construction : ainsi, la pression qH qui s'exerce à une hauteur H (exprimée en m), s'exprime :
   
   
   
3. du site où se situe la construction (--> ks) :
   
   

   Type de site	Exemples	Zone 1	Zone 2	Zone 3	Zone 4	Zone 5
   Site protégé	Fond de cuvette bordé de collines sur tout son pourtour et protégé ainsi pour toutes les directions du vent	0.8	0.8	0.8	0.8	-
   Site normal	Plaine ou plateau de grande étendue pouvant présenter des dénivellations peu importantes, de pente < 10%	1	1	1	1	1
   Site exposé	Littoral sur une profondeur de 6km, sommet des falaises, iles ou presqu’iles étroites, vallées étroites où le vent s’engouffre, montagnes isolées ou élevées, et certains cols	1.35	1.3	1.25	1.2	1.2

   
   

4. de l'effet de masque (--> km) : de manière générale, on ne tient pas compte des effets de masque dus aux autres constructions masquant partiellement ou intégralement la construction étudiée. On utilise alors km = 1
   
   
   
5. de l'effet de dimension (--> δ) (cliquer ) : l’action du vent s’exerçant sur une paroi n’est pas uniforme en raison des tourbillons locaux (plus faible plus la surface est grande). On tient pour cette raison compte de ce phénomène par l’utilisation du coefficient δ, dit coefficient de réduction des pressions dynamiques.
   
   Remarque : pour les constructions définitives, la totalité des réductions autorisées "Effet de masque" et "Effet de dimension" ne doit en aucun cas dépasser 33%.
   De plus, quelle que soit la hauteur H, le site, l'effet de masque et l'effet des dimensions, la pression dynamique normale corrigée doit être comprise entre 30 daN/m² et 170 daN/m² (fourchette valable pour zones 1 à 4).
   
   
   
6. de la forme de la construction (--> ce - ci) : quelle que soit la construction, la face extérieure de ses parois est soumise à des actions extérieures (succions sous le vent, pressions ou succions au vent) caractérisées par le coefficient ce.
   Dans les constructions fermées, ouvertes ou partiellement ouvertes, il existe des actions intérieures, caractérisées par le coefficient ci. En effet, les volumes intérieurs compris entre les parois peuvent être dans un état de supression ou de dépression suivant l'orientation des ouvertures par rapport au vent et leur importance relative.
   La convention de signe est la suivante : ce-ci>0 si action vers l'intérieur de la construction.
   Enfin, la valeur absolue de ce-ci ne doit jamais être inférieure à 0.3, ce qui se traduit mathématiquement par :
   0 < ce-ci < 0.3 --> ce-ci = 0.3 et -0.3 < ce-ci < 0 --> ce-ci=-0.3
   Cf méthode simplifiée pour détermination de ce-ci
   
   
   
7. des actions dynamiques : aux effets statiques précédemment définis s'ajoutent des effets dynamiques qui dépendent des caractéristiques mécaniques et aérodynamiques de la construction. Ces actions dynamiques dépendent entre autres de la fréquence propre fondamentale de vibration de la construction et sont caractérisées par le coefficient de majoration β (pour les actions parallèles à la direction du vent).
   
   

   θ	Coefficient global dépendant du type de construction Pour les constructions prismatiques à base polygonale régulière ou circulaire : θ = 1 Pour les constructions à usage d’habitation ou de bureau : θ = 0.7 pour h≤30m 0.7+0.01(h-30) pour 30m<h<60m 1 pour h ≥60m
   ζ	Coefficient de réponse (cliquer ) lu sur les courbes (fonction de la période T du mode fondamental)
   τ	Coefficient de pulsation (cliquer ) dépendant de la hauteur H de chaque niveau considéré et lu sur une échelle fonctionnelle
   β	Coefficient de majoration pour tenir compte de l’effet des actions parallèles à la direction du vent β = θ (1+ ζ . τ ) ≥ 1 en vent normal β = (0.5+ θ/2) θ (1+ ζ . τ ) ≥ 1 en vent extrême

   
   
   
   
   
   
   Méthode simplifiée pour les constructions courantes à base rectangulaire
   
   
   

   
   

   Hypothèses :     1. la construction est constituée par un bloc unique reposant sur le sol   2. les dimensions doivent respecter : 0.25 ≤ h/a avec h≤30m h/a ≤ 2.5, avec comme condition supplémentaire : b/a ≤ 0.4 si h/b > 2.5 f ≤ h/2 et α ≤ 40°   3. perméabilites des parois (μ = % d'ouverture pour 1 paroi) μ ≤ 5% pour chaque paroi avec possibilité d'avoir pour une seule paroi μ ≥ 35%

Actions extérieures et intérieures ce et ci

Actions intérieures

Actions extérieures

Nota : pour le vent parallèle aux génératrices, cela revient à prendre en compte un angle α = 0° pour déterminer les actions sur la toiture.

Actions dynamiques

Dans le cas de bâtiments à usage industriel, pour tenir compte de l'effet des actions dynamiques parallèles à la direction du vent, il convient de multiplier les pressions dynamiques servant au calcul de l'action d'ensemble par un coefficient de majoration β ≥ 1 :

T est la période en secondes du mode fondamental d'oscillation du bâtiment.